Расчет теплого водяного пола

Автор: Николай Стрелковский

Современная система тёплых водяных полов отождествляется с высоким уровнем уюта и комфорта. Такой пол эффективно обогревает помещение и не оказывает вредного воздействия на жизнь и здоровье жильцов. Подобные результаты могут быть достигнуты только при условии правильно выполненных расчётов и грамотно проведённых монтажных работах.

Расчет теплого пола водяного

Тёплый водяной пол может являться основным источником отопления жилого помещения или служить вспомогательным обогревательным элементом. Основные расчёты таких полов базируются на данных схемы работы: лёгкий подогрев поверхности для улучшения комфорта или обеспечение полноценным теплом всей площади помещения. Выполнение второго варианта предполагает более сложную конструкцию тёплого пола и надёжную систему регулировки.

График комфортных температурных условий

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.

График расчета теплого пола

Чтобы определиться с величиной теплопотерь, потребуется наличие следующих данных:

• тип материалов, использованных в процессе строительства;
• вариант остекления, включая тип профиля и стеклопакета;
• температурные показатели в регионе проживания;
• использование дополнительных источников обогрева;
• точные размеры площади помещения;
• предполагаемый температурный режим в помещении;
• высота этажа.

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.

Таблица решений для выбора системы водяного теплого пола

Правила расчёта

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

• использование 16 мм труб с длиной в 65 метров;
• показатели расхода используемого в системе насоса не могут быть меньше двух литров в минуту;
• контуры должны обладать равноценной длиной с разницей не более 20%;
• оптимальный показатель расстояния между трубами составляет 15 сантиметров.

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.

Таблица теплопотребления различных частей здания

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.

Крепление труб к арматурной сетке

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

• нержавеющий гофрированный тип труб отличается эффективностью и качественной теплоотдачей;
• медные трубы характеризуются высоким уровнем теплоотдачи и внушительной стоимостью;
• сшитые полиэтиленовые трубы;
• металлопластиковый вариант труб с идеальным соотношением качества и стоимости;
• пенопропиленовые трубы с низкой теплопроводностью и доступной ценой.

Гофрированная труба для теплого пола — один из самых лучших вариантов для водяного подогрева пола

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.

Схема подключения водяного теплого пола к котлу

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.

Таблицы расчета теплового потока для теплого пола в зависимости от материала напольного покрытия

Таблицы расчета теплового потока для теплого пола в зависимости от материала напольного покрытия

Таблицы расчета теплового потока для теплого пола в зависимости от материала напольного покрытия

Таблицы расчета теплового потока для теплого пола в зависимости от материала напольного покрытия

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.

Расчет стоимости теплого пола

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.

Пример расчета водяного теплого пола

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)

Видео — Расчет теплого пола водяного (часть 2)

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять или поделитесь с друзьями!

Теплые полы скорость потока

Группа: Участники форума
Сообщений: 220
Регистрация: 12.6.2015
Пользователь №: 270506

Здравствуйте, собрал смесительный узел с коллекторами валтек с расходомерами. на 3 ветки по 50 метров Ф16 (сш. полиэтилен.) насос 25\40 валтек, обр.клапан трехходовой валтек mr.01 . на всех скоростях тестировал каждую петлю — расход в 2-3 раза ниже проектируемого. В одной петле 50 м. при заглушенных остальных — расход всего 3.7 л/мин. на третьей скорости, 3 л/мин -на второй и 2 л/мин на 1 скоростях.

Сообщение отредактировал Андрей Серегин — 17.8.2016, 14:36

Группа: Участники форума
Сообщений: 220
Регистрация: 12.6.2015
Пользователь №: 270506

Группа: Участники форума
Сообщений: 1403
Регистрация: 22.1.2014
Из: Пенза
Пользователь №: 220488

В Аудиторе (Герц, Данфос, Валтек) СО есть файл с расчётом?
Какой Kv трехходового? Расход будет определяться гидросопротивлением петель ТП и Kv трехходового.
Подозреваю, что если расход недостаточен (кстати, а почему недостаточен?), то либо Kv трехходового маловат (странно, ну не меньше же чем 0,6 все равно?), либо гидросопротивление контуров (петель) ТП слишком велико (возможно подсчитано неверно для желаемого расхода).

Сообщение отредактировал Inchin — 17.8.2016, 17:24

Группа: Участники форума
Сообщений: 1266
Регистрация: 12.4.2007
Из: Россия
Пользователь №: 7094

а сколько проектируемый? (и от куда вы его взяли или определили)?

Сообщение отредактировал А.В. — 17.8.2016, 17:28

Группа: Участники форума
Сообщений: 1403
Регистрация: 22.1.2014
Из: Пенза
Пользователь №: 220488

Вот пример ТП с четырьмя петлями. Этажный план и выдержка ТП из общей схемы. Таблица с расчетом режимов ТП ниже схемы. Насос Альфа2L 25-40 в режиме СР1. Длина двух контуров из четырех более 70 метров (каждого) трубой СП 16мм. Расход в этих контурах 1 и 0,84 кг/мин. Остывание 6 и 7 градусов.

NDV007__________________.jpg ( 336,17 килобайт ) Кол-во скачиваний: 142
NDV007__________________.jpg ( 237,35 килобайт ) Кол-во скачиваний: 103

Сообщение отредактировал Inchin — 17.8.2016, 17:47

Группа: Участники форума
Сообщений: 1266
Регистрация: 12.4.2007
Из: Россия
Пользователь №: 7094

да, да Inchin, вы правы. У меня то ж сомнения что человек понимает то что спрашивает.

Сообщение отредактировал А.В. — 17.8.2016, 18:30

Группа: Участники форума
Сообщений: 1403
Регистрация: 22.1.2014
Из: Пенза
Пользователь №: 220488

Просто показал пример, на котором показана взаимосвязь расхода, гидросопротивления контура, остывания в нем, мощности насоса и настройкой балансировочного клапана.

Никаких сомнений, в чьем-либо понимании или непонимании не высказывал.

Сообщение отредактировал Inchin — 17.8.2016, 18:37

Группа: Участники форума
Сообщений: 220
Регистрация: 12.6.2015
Пользователь №: 270506

сам себе Sapiens

Группа: Участники форума
Сообщений: 9797
Регистрация: 21.5.2005
Из: г. Владимир
Пользователь №: 797

Внутренний диаметр — 11,6 мм?
Насос — VRS 25/4 ?

Группа: Участники форума
Сообщений: 1403
Регистрация: 22.1.2014
Из: Пенза
Пользователь №: 220488

Причем здесь блин? Вам про гидравлику и рассказываю, а не про кулинарию. И при эксплуатации будете подавать в ТП холодный теплоноситель? Тогда зачем вообще ТП? Как экранировка от демонов? Или все-таки у Вас ТП должны давать тепло?

Поэтому, расход проектируется исходя из желаемой величины остывания (и теплоотдачи) в конкретном контуре ТП. И из требований СНИПа к температуре поверхности ТП.

Поэтому и предположил, что раз Вам хотелось расход от 6 л/мин. в контурах, то какое же остывание Вы проектировали в контурах ТП? Порядка одного-двух градусов или меньше?

Разве есть смысл делать остывание в петле меньше 5 градусов? Например, остывание в 3 градуса, бывает необходимостью для возможности сбалансировать очень короткий (маленький) контур с другими контурами. Но разве является целесообразно использовать такое остывание в контурах длиной по 50 метров?

И странно, что вроде просите помощи, а на вопросы форумчан не отвечаете.

Сообщение отредактировал Inchin — 18.8.2016, 12:44

Группа: Участники форума
Сообщений: 2652
Регистрация: 20.3.2005
Пользователь №: 570

Группа: Участники форума
Сообщений: 220
Регистрация: 12.6.2015
Пользователь №: 270506

Проектируемый расход — 2 л/мин на 50 метров петли. вн. диаметр Ф12мм.Гидравлическое сопротивление= 10500 Па( в трубе)+500 Па (КМС коллектора, клапанов) .Итого 11000 Па
График ниже.

Сообщение отредактировал Андрей Серегин — 18.8.2016, 20:55

сам себе Sapiens

Группа: Участники форума
Сообщений: 9797
Регистрация: 21.5.2005
Из: г. Владимир
Пользователь №: 797

Группа: Участники форума
Сообщений: 220
Регистрация: 12.6.2015
Пользователь №: 270506

Группа: Участники форума
Сообщений: 1266
Регистрация: 12.4.2007
Из: Россия
Пользователь №: 7094

Андрей Серегин, 2л/мин * 6 контуров = 12 л/мин * 60 мин = 720 л/мин = 720 кг/ч (приблизительно) / 1000 = 0,72 м3/ч (приблизительно). Принимаем что контура одинаковые. Если потеря давления в одном контуре 11000Па и в остальных контурах тоже по 11000 Па = 1,1 м. Смотрим характеристику насоса: на 1 скорости при расходе 0,72 м3/ч насос выдает 1,9 м что больше необходимых вам 1,1 м. Я уж не говрю про 2 и 3 скорости.

Или что-то я вас не правильно понимаю. Вы спрашиваете или утверждаете что теория не совпадает с практикой?

Сообщение отредактировал А.В. — 18.8.2016, 22:40

сам себе Sapiens

Группа: Участники форума
Сообщений: 9797
Регистрация: 21.5.2005
Из: г. Владимир
Пользователь №: 797

Разница легко объясняется тем, что я учитывал лишь потери напора по длине в петле и Kvs 3-ходового клапана.

Сообщение отредактировал tiptop — 18.8.2016, 22:41

Группа: Участники форума
Сообщений: 220
Регистрация: 12.6.2015
Пользователь №: 270506

Группа: Участники форума
Сообщений: 1266
Регистрация: 12.4.2007
Из: Россия
Пользователь №: 7094

у меня такое ощущение что Андрей и гидравлику всех контуров складывает.

Сообщение отредактировал А.В. — 18.8.2016, 22:44

Группа: Участники форума
Сообщений: 220
Регистрация: 12.6.2015
Пользователь №: 270506

Как Вы считаете?
У меня по самому верхнему графику насоса и Kv0,4 (контур с одной петлёй) получается расход 4,5 л/мин.
Это довольно близко к показаниям расходомера:

Разница легко объясняется тем, что я учитывал лишь потери напора по длине в петле и Kvs 3-ходового клапана.

Не совсем понял. расход 4.5 л/мин это 270 л/час. А kv 0.4 это 400 л/час. Или не так? Если так то как через петлю — один расход, а через клапан — другой?

Андрей Серегин, 2л/мин * 6 контуров = 12 л/мин * 60 мин = 720 л/мин = 720 кг/ч (приблизительно) / 1000 = 0,72 м3/ч (приблизительно). Принимаем что контура одинаковые. Если потеря давления в одном контуре 11000Па и в остальных контурах тоже по 11000 Па = 1,1 м. Смотрим характеристику насоса: на 1 скорости при расходе 0,72 м3/ч насос выдает 1,9 м что больше необходимых вам 1,1 м. Я уж не говрю про 2 и 3 скорости.

Или что-то я вас не правильно понимаю. Вы спрашиваете или утверждаете что теория не совпадает с практикой?