Правила расчета расхода трубы для водяной системы теплого пола

В большинстве случаев расчет и монтаж водяного теплого пола доверяется специалистам, что объясняется сложностью процесса. Однако еще не перевелись умельцы, желающие самостоятельно создавать комфорт и уют в своем жилище. К тому же, самостоятельный монтаж теплого водяного пола способен сэкономить значительные финансовые средства.

Схема подключения к котлу водяного теплого пола

Чтобы в процессе производства работ не тратить впустую деньги на лишнее оборудование, прежде всего, необходимо провести расчет расхода трубы для водяного теплого пола. А так как они имеют разный диаметр и материал изготовления, следует разобраться – как устроена система водяного теплого пола, и сколько факторов влияет на эту величину?

Выбор способа укладки контуров

Существует несколько способов укладки расходного материала:

Схемы укладки водяного теплого пола

Для эффективного обогрева пола в больших помещениях, имеющих правильную прямоугольную или квадратную форму, идеальным вариантом станет укладка контура улиткой или спиралью.

Основные правила

Трубы металлопластиковые HENCO хорошо послужат для вашего пола

К трубам, применяемым при монтаже систем водяного обогрева, предъявляются особые требования. В первую очередь они должны отличаться долговечностью, а их материал не должен подвергаться коррозии и разрушению при перепадах температур и давления. Кроме этого они должны быть устойчивыми к воздействию химикатов и микроорганизмов. Срок их службы должен составлять не менее 50 лет.

Каждый контур системы водяного теплого пола должен состоять из единого отрезка, так как в местах соединений возможно образование протечек. По этой причине весь расходный материал должен быть герметичным. Образовываться течи могут и в местах изгибов, что свойственно материалам с низкой эластичностью. Всем этим требованиям соответствуют трубы из следующих материалов:

• металлопластика;
• сшитого полиэтилена;
• меди;
• полипропилена;
• стали.

Труба для теплого пола

В соответствии с нормами, предъявляемыми к теплым полам, при их монтаже запрещается использовать чугун. Самыми лучшими считаются медь и сталь, однако они непопулярны ввиду высокой стоимости. Полипропилен так же непопулярен, как и медь. Однако его непопулярность обусловлена не высокой стоимостью, а большим радиусом изгиба, позволяющим укладывать трубы с минимальным шагом в 32 см, чего в большинстве случаев бывает недостаточно.

Оборудования для тёплого водяного пола

Поэтому самыми популярными на сегодняшний день являются металлопластик и сшитый полиэтилен. Причем последний обладает более высокими характеристиками. Единственным недостатком сшитого полиэтилена является плохая эластичность: такие трубы в процессе монтажа должны жестко фиксироваться на арматурной сетке. При несоблюдении этого требования в процессе эксплуатации они могут разогнуться.

Выбор шага укладки

Технология укладки водяного теплого пола

Минимальное расстояние между витками системы может составлять 10 см, а максимальное – 30 см. Как правило, минимальный показатель используется при укладке трубы вдоль краевых зон, то есть возле стен, соприкасающихся с улицей. Дальше эта величина увеличивается с разностью в 5 см: двигаясь от края помещения вглубь, расстояние между витками составляет 15 см, 20 или 25 см, но не больше 30 см.

• Расстояние между витками системы, равное 20-30 см, применяют для промышленных помещений и складов.
• Шаг, равный 10-20 см, используют в жилых помещениях. Однако для большинства российских регионов оптимальной считается величина в 15 см.

Расстояние между витками системы водяного тёплого пола

Если не придерживаться рекомендованных параметров, человеческая ступня начнет ощущать температурный перепад.

На выбор расстояния между витками оказывает влияние и способ укладки контура. К примеру, если применяется укладка змейкой, соблюдать минимальное расстояние в 10 см вряд ли получится, так как велика вероятность образования изломов. А способ укладки улиткой позволяет соблюдать любое расстояние, так как в этом случае радиус изгиба трубы составляет 90°.

Длина трубы для теплого пола

Как рассчитать расход трубы

Чтобы определить, сколько расходного материала потребуется для организации системы обогрева в каждом отдельном помещении, необходимо произвести расчет по следующей формуле:

L=S/N*1,1, что означает следующее:

• L обозначает длину трубы;
• S – это показатель, определяющий площадь комнаты;
• N – это расстояние между петлями системы;
• 1,1 – это коэффициент, равный 10%, и обозначающий дополнительный расход трубы на повороты.

Рекомендуемые значения расхода теплоносителя и соответствующие скорости в трубах

Так как оба конца контура подключаются к коллектору, располагаемому на стене, в расчет должна включаться и длина подводящего участка – отрезка, идущего от коллектора до разводки водяного теплого пола.

Расчет полезной площади помещения следует производить, придерживаясь определенных правил:

• Если в комнате планируется установить массивную мебель, то под нее трубу укладывать не нужно. В противном случае не получится рассчитать оптимальный расход энергопотребления. К тому же обогрев не лучшим образом скажется и на самой мебели.
• Расстояние от контура до стен и межкомнатных перегородок должно составлять 30 см.

Монтаж водяного теплого пола

После того, как удалось рассчитать полезную площадь, можно производить основной расчет, учтя и остальные требования. Чтобы понять, сколько требуется материала, можно воспользоваться наглядным примером, в качестве которого рассматривается помещение с полезной площадью 18 м², длиной подводящего участка 5 м (если учитывать, что к нему будут подключены оба конца, то получится 10 м), а также шагом укладки, равном 15 см или 0,15 м.

Итого: 18/0,15*1,1+10=142 м.

Увеличение расстояния между петлями приводит к сокращению количества расходного материала в процессе монтажа водяного теплого пола. В целом расчет этого показателя производится согласно плану, который составляется на первоначальном этапе работ.

Расчет стоимости теплого пола

Расход трубы на 1 м² рассчитывается, исходя из расстояния между петлями.

• При расстоянии, равном 10 см, этот параметр составит 10 м п.;
• Если этот показатель увеличивается до 15 см, количество расходного материала уменьшается до 6,7 м п.;
• 20 см – 5 м п.;
• 25 см – 4 м п.;
• При максимальном расстоянии в 30 см – 3,4 м п.

Определение длины контура

Для начала следует определиться, что такое контур теплого пола. Это определение относится к трубе, по которой осуществляется движение одного теплового потока. На расчет его длины оказывают влияние следующие параметры:

• материал, применяемый при изготовлении трубы;
• диаметр трубы.

Рекомендуемый диаметр может иметь следующие параметры:

Расчёт длины для водяного теплого пола

Не рекомендуется использовать материал с меньшим или большим диаметром, так как уменьшение или увеличение сечения оказывает негативное влияние на эффективность нагрева и работу системы в целом. Расчет длины контура надо производить с учетом следующих рекомендаций:

Особенности установки водяного теплого пола в деревянном доме

• Наиболее распространенный диаметр сечения металлопластика равен 16 и 20 мм. В первом случае максимальная длина контура составляет 100 метров. Однако оптимальной длиной считается 80 метров. Во втором случае эта величина может составлять от 120 до 125 метров.
• Самым распространенным диаметром для сшитого полиэтилена является 18 мм. При этом длина контура может достигать 120 метров. Однако оптимальная рекомендуемая длина ограничивается 80-100 метрами.

Как подсчитать количество контуров

Учитывая предъявляемые требования, укладка одного контура теплого пола возможна лишь в небольшом помещении. Если же площадь комнаты больше, ее надо поделить на несколько участков, придерживаясь соотношения 1:2. То есть ширина участка должна быть в два раза меньше длины. Произвести расчет количества участков в помещении можно, воспользовавшись следующими данными;

• при шаге 15 см площадь участка должна составлять не больше 12 м²;
• при шаге 20 см – не больше 16 м²;
• при шаге 25 см рекомендуемая площадь участка составляет не больше 20 м²;
• при шаге 30 см – не больше 24 м².

Таблица теплопотребление водяного теплого пола

Если длина подводящего участка составляет больше 15 м, то к этим значениям рекомендуется прибавить еще 2 м².

На какой высоте монтируется коллектор

Коллектор для водяного теплого пола

Как уже говорилось выше, количество расходного материала увеличивается на длину отводящего участка, то есть отрезка, идущего от пола до коллектора, который размещается на стене, в непосредственной близости к полу. Однако при его размещении надо рассчитать высоту чистового пола, включающего будущую стяжку и финишную отделку. В целом, чем меньше длина отрезка, тем он жестче.

Оптимальной длиной отводящего участка от поверхности чистового пола является высота 20-25 см. Однако если это каким-то образом отражается на дизайнерском оформлении помещения, то коллекторный шкаф можно размещать с учетом возможности его беспрепятственного открытия.

Видео: Труба для теплого пола

Расчет трубы для теплого пола — водяной теплый пол / Калькулятор

Сегодня обогревательной системой «теплый пол» уже никого не удивишь, поэтому не будем вдаваться в подробности описания самого термина этой установки, также не имеет смысла говорить о том, по какому принципу работает этот нагревательный блок. Существует два вида таких систем – электрический и водяной. Второй вариант более сложный, но вместе с тем очень экономичный по сравнению с электрополами. В частном доме или в квартире с индивидуальным отоплением можно без особых сложностей обустроить водяную напольную систему, при этом следует понимать, какими должны быть трубы по материалу и диаметру. Именно от этого всего зависит, сколько трубы надо на 1м 2 теплого пола.

Варианты установки отопительного узла

Сегодня существует два метода устройства напольных обогревательных блоков – настильный и бетонный. Второй вариант говорит о том, что при монтаже и сборе элементов отопительной конструкции потребуется заливка стяжки, в которой и будет располагаться теплоноситель. Тогда как первый способ характеризуется применением настилов из полистирольного или деревянного основания. В этом случае процесс укладки внутренней отопительный установки исключает «мокрые операции», что обуславливает сокращение общего времени монтажа всей обогревательной установки.

По качеству кладки оба способа не отличаются друг от друга, одинаково хорошо справляясь с поставленными задачи. различие только в подходе.

С этой статьей читают: Как правильно сделать теплый водяной пол: схема, фото и видео

Бетонная основа: особенности монтажа

По состоянию на сегодняшний день, эта монтажная схема является наиболее распространенной. А все потому, что ее обустройство не занимает много времени, а также не требует особых навыков. Трубопровод, стоимость которого во многом зависит от материала, из которого он сделан, а также от диаметрального размера, укладывается по определенному контуру. Схема оговаривается заблаговременно. Кроме этого, она должна учитывать назначение утепляемого помещения (кухня, спальня, ванная, прихожая и т.п.) и его конфигурацию.

Вся площадь будущего отапливаемого помещения делится на небольшие зоны, количество которых во многом зависит от размеров и геометрии комнаты

Обязательно следует выдерживать соотношение сторон контуров 2:1.

Такой подход обусловлен дальнейшим расширением цементной основы при включении нагревательного элемента – под большим воздействием понижения/возрастания температуры в теплоносителе стяжка будет поддаваться деформации, и этого нужно избегать, чтобы не случилось растрескивания бетонной основы и декоративного покрытия.

Прежде чем заняться укладкой теплоносителя, необходимо постелить на поверхность пола теплоизоляционное полотно, что позволит исключить потерю тепла и уход его в плиты перекрытия.

Если подобрать качественный теплоизолятор и правильно выполнить расчет количества труб для теплого водяного пола, то можно добиться максимально эффективной работы всего отопительного блока.

В качестве теплоизолятора можно взять плотный пенопласт или же специальные плиты, толщина которых зависит от назначения утепляемой комнаты. Так, к примеру, для кухни подойдет пеноблок толщиной 5-10 см, тогда как спальни лучше утеплять теплоизоляционным полотном, величина которого будет уже 15 см. Поверх теплоизолятора укладывается слой гидроизоляции, в качестве которой подойдет обычная полиэтиленовая пленка. Это поможет исключить вероятность появления грибковых инфекций и плесени внутри обогревательного блока.

С этой статьей читают: Утеплитель для стен дома Пеноплекс

После прокладываем армированное полотно с ячеистой структурой, ширина которого зависит от типа выбранного трубопровода.

Трубки закрепляются к армированной сетке с помощью хомутов, после чего проводится контрольная опрессовка, благодаря которой можно проверить узел на наличие дефектов и повреждений и, при необходимости, устранить неисправности. После того, как обогревательный элемент успешно пройдет испытания давлением и температурой горячей воды, которая будет в дальнейшем циркулировать по системе (продолжительность опрессовки – 24 часа), можно осуществлять заливку чистовой стяжки, толщина которой колеблется от 60 до 70 мм (в зависимости от диаметрального размера теплоносителя).

Как только стяжка полностью высохнет, а для этого понадобится от одной до трех недель (все зависит от температурных условий в помещении), можно приступать к укладке декоративного покрытия, в качестве которого может быть ламинат, линолеум, паркет или кафель. Очень важно отдавать предпочтением тому материалу, который обладает высокой теплопроводностью, в противном случае эффективность отопительного оборудования будет крайне низкой.

ВИДЕО: Расчет длины трубы для теплого пола

Как рассчитать необходимое количество труб для водяного отопления?

Прежде чем приступить к монтажным работам по установке трубопровода, необходимо провести ряд подготовительных работ. Так, наиболее важным этапом подготовки проекта обогревательного оборудования является расчет количества труб для устройства теплого пола.

Если в комнате в дальнейшем будут размещаться предметы мебели или бытовая техника, то под ней запрещается проводить укладку трубы для теплого пола. Соответственно, площадь теплоисточника будет на порядок меньше. Необходимо учитывать и тот факт, что укладка нагревательного элемента должна осуществляться на расстоянии 20 см от стеновых перекрытий.

Что касается материала, из которого сделан трубопровод. Существует четыре вида:

• пластиковые,
• металлопластиковые,
• алюминиевые,
• медные.

Безусловно, самым лучшим вариантом станут два последних варианта, которые обладают высокими эксплуатационными характеристиками, долговечностью и отличной теплопроводностью. Но вместе с тем, тепловой элемент из таких материалов обойдется вам очень дорого.

Наиболее подходящим вариантом для устройства водяного отопительного узла являются металлопластиковые трубы – они долговечны (минимальный срок их эксплуатации – 50 лет), обладают хорошими эксплуатационными характеристиками.

На расчет длины контура теплого пола влияет и шаг петли, который может колебаться от 10 см до 30 см. Так, существуют некоторые стандарты расхода трубопровода в зависимости от шага. Для удобства мы свели эти данные в таблицу.

Кроме этих стандартных значений, многие специалисты утверждают, что рассчитать длину необходимого трубопровода можно по такой формуле:

• S – рабочая площадь теплоносителя,
• N – шаг укладки
• 1,1 – коэффициент запаса на изгиб.

Также во время проведения расчета необходимо прибавить количество метров от пола до коллекторной установки и назад.

Данные для расчётов

Расчёты и проектирование базируются на нескольких характеристиках помещения, а также выборе варианта отопления — основное или дополнительное. Немаловажными показателями являются тип, конфигурация и площадь помещения, в котором запланирован монтаж такого вида отопительной системы. К оптимальному варианту относится использование поэтажного плана с указанием всех необходимых для расчётов параметров и размеров. Допускается самостоятельное выполнение максимально точных замеров.

Чтобы определиться с величиной теплопотерь, потребуется наличие следующих данных:

Кроме того, учитывается толщина и изоляция пола, а также вид предполагаемого к использованию напольного покрытия, что оказывает непосредственное влияние на эффективность всей отопительной системы.

При выполнении расчётов следует принимать во внимание желаемую для обустраиваемого помещения температуру.

Расход трубы теплого пола в зависимости от шага петли

Шаг, мм	Расход трубы на 1 м2, м п.
100	10
150	6,7
200	5
250	4
300	3,4

Особенности проектирования

Все расчёты водяных тёплых полов должны быть произведены предельно тщательно. Любые недочёты при проектировании могут быть исправлены только в результате полного или частичного демонтажа стяжки, что способно не только повредить внутреннюю отделку в помещении, но и приведёт к значительным затратам времени, сил и средств.

Рекомендуемые температурные показатели поверхности пола в зависимости от вида помещения составляют:

• жилое помещение — 29 °C;
• участки около наружных стен — 35 °C;
• ванные комнаты и зоны с высокой влажностью — 33 °C;
• под напольное покрытие из паркета — 27 °C.

Короткие трубы предполагают использование более слабого циркуляционного насоса, что делает систему экономически выгодной. Контур с диаметром 1,6 см не должен быть длиннее 100 метров, а для труб с диаметром 2 см максимальная длина составляет 120 метров.

Правила расчёта

Для выполнения системы отопления на площади 10 квадратных оптимальным вариантом будет:

Следует учитывать, что разница между температурой поверхности и теплоносителя может составлять порядка 15 °C.

Оптимальный способ при укладке трубной системы представлен «улиткой». Именно такой вариант монтажа способствует максимально равномерному распределению тепла по всей поверхности и позволяет минимизировать гидравлические потери, что обусловлено плавными поворотами. При укладке труб в зоне наружных стен оптимальный шаг составляет десять сантиметров. Для выполнения качественного и грамотного крепления целесообразно проводить предварительную разметку.

Расчёты труб и мощности

Полученные в результате замеров данные являются основой для расчёта мощности такого оборудования, как нагревательный тепловой насос, газовый или электрический котёл, а также позволяют определить расстояние между трубами при выполнении монтажных работ.

Чтобы правильно рассчитать необходимую для укладки длину труб, следует определиться с видом и особенностями этих элементов:

Значительно облегчить расчёты и сделать их максимально точными позволяет использование специальных компьютерных программ. Все расчёты должны выполняться с учётом способа монтажа и расстояния между трубами.

Основными показателями, характеризующими систему, являются:

• необходимая длина нагревательного контура;
• равномерность распределения выделяемой тепловой энергии;
• величина допустимых пределов активной тепловой нагрузки.

Следует учитывать, что при значительной площади отапливаемого помещения допускается увеличивать шаг укладки с одновременным увеличением температурного режима теплоносителя. Возможный диапазон шага при укладке составляет от пяти до шестидесяти сантиметров.

Наиболее распространённые соотношения расстояний и тепловых нагрузок:

• расстояние в 15 сантиметров соответствует теплоносителю от 800 Вт на 10 м²;
• расстояние в 20 сантиметров соответствует теплоносителю от 500 до 800 Вт на 10 м²;
• расстояние в 30 сантиметров соответствует теплоносителю до 500 Вт на 10 м².

Чтобы точно знать, достаточно ли использовать систему как единственный источник обогрева или же «тёплые полы» могут служить исключительно дополнением к основному отоплению, необходимо выполнить черновой, предварительный расчёт.

Черновые расчёты теплового контура

Чтобы определить плотность эффективного теплового потока, отдаваемого м² тёплых полов, необходимо воспользоваться формулой:

g (Вт/м²) = Q (Вт) / F (м²)

• g — показатель плотности теплового потока;
• Q — суммарный показатель теплопотерь в помещении;
• F — предполагаемая к обустройству площадь пола.

Для вычислений величины Q учитывается площадь всех окон, средняя высота потолков в помещении, теплоизоляционные характеристики полов, стен и кровли. При выполнении напольного отопления в качестве дополнительного, суммарный объём теплопотерь целесообразно определять в форме процентного соотношения.

При расчётах величины F учёту подлежит только участок пола, участвующий в процессе обогрева помещения. На участках расположения предметов интерьера и мебели следует оставлять свободные зоны шириной порядка 50 сантиметров.

Для определения средней температуры теплоносителя в условиях нагревательного контура используется формула:

ΔТ (°С) = (TR + TO) / 2

• TR — температурный показатель на участке входа в нагревательный контур;
• ТО — температурный показатель на участке выхода из нагревательного контура.

Рекомендуемые температурные параметры в °С на вход и выход для стандартного теплоносителя составляют: 55—45, 50—40, 45—35, 40—30. Следует учитывать, что температурный показатель на подачу не может быть выше 55 °С, с условием температуры на обратный контур с разницей в 5 °С.

В соответствии с полученными величинами g и ΔТ выполняется подбор диаметра и шага для монтажа труб. Удобно использовать специальную таблицу.

На следующем этапе производится расчёт приблизительной длины задействованных в системе труб. С этой целью необходимо разделить показатель площади обогреваемого пола в м² на расстояние между уложенными трубами в метрах. К полученному показателю следует прибавить запас длины на выполнение загибов и подключение к длине прибавляется длина на загибы труб и длина на подключение к системе коллекторов.

При известной длине и диаметре труб легко высчитывается показатель объёма и скорость теплоносителя, оптимальная величина которого составляет 0,15—1 метр в секунду. При более высоких значениях скорости движения следует увеличить показатель диаметра используемых труб.

Правильный выбор насоса, используемого в отопительном контуре, базируется на величине расхода теплоносителя с запасом в двадцать процентов. Такое увеличение показателя соответствует параметрам гидравлического сопротивления в трубной системе. Подбор наноса для циркуляции нескольких отопительных систем заключается в соответствии показателей мощности этого оборудования с общим расходом всех используемых отопительных контуров.

Советы и рекомендации

Чтобы получить максимально точные расчёты, целесообразно обратиться за консультацией профессионалов, специализирующихся на выполнении монтажа внутренних инженерных коммуникаций.

Допускается использование онлайн-калькулятора, который облегчит расчёты, но даст весьма приблизительные вычисления, представляющие общую информацию о масштабах предстоящих монтажных работ.

Для обогрева старых и ветхих сооружений, не обладающих качественным утеплением, нецелесообразно использовать систему тёплых водяных полов в качестве единственного отопительного элемента, что обусловлено низкой степенью эффективности и высоким уровнем энергозатрат.

Уровень технической грамотности всех выполненных расчётов оказывает непосредственное влияние на качественные характеристики монтируемой отопительной системы. Правильные расчёты позволяют оптимизировать финансовые затраты не только на процесс установки водяного обогрева полов, но и минимизировать расходы во время эксплуатации и обслуживания всей отопительной системы.

Видео — Расчет теплого пола водяного (часть 1)