Расчет труб и мощности водяного теплого пола. Расчет теплого водяного пола
Как рассчитать теплый водяной пол
Для большинства загородных домов, дач и домовладений в частном секторе одним из удобных и эффективных способов отопления является теплый пол. Технология оказалась настолько удобна и практична, что с каждым днем растет число сторонников этой системы отопления. Основная причина такой популярности – простота конструкции, высокая эффективность и не настолько сложный монтаж, как кажется на первый взгляд. Правильно сделанный расчет позволит добиться не только эффективной работы подобной системы обогрева жилых помещений, но и позволит вам надолго забыть о хлопотах, связанных с эксплуатацией самой конструкции.
Имея поверхностные инженерные познания и навыки можно воспользоваться для расчетов калькулятором, который за вас все сделает сам, выдав окончательные технологические параметры. Постараемся найти ответ на вопрос, как рассчитать самостоятельно теплый водяной пол для своей квартиры, дома или санузла, не прибегая к услугам профессионалов. Какие для этого используются методики?
Содержание статьи:
Особенности системы отопления теплый пол. Значение расчетов
Как рассчитать водяной пол, если у вас не частный дом, а городская квартира в многоэтажном жилом доме? Каким образом сделать подобную систему отопления, если вас интересует только сезонный обогрев и на ограниченном пространстве? Эти и многие другие вопросы приходится решать обывателям, когда речь заходит о реализации желания сделать у себя дома эффективное и качественное отопление.
Начнем с того, что напольное отопление в корне отличается от традиционного радиаторного способа обогрева. Тепло в данном случае равномерно распределяется по всему внутреннему пространству помещения, подымаясь теплыми воздушными потоками от пола к потолку. Воздух в помещении прогревается практически равномерно. Такая схема обогрева может использовать в качестве основного варианта отопления или быть в качестве вспомогательного, второстепенного источника тепла в доме.
К примеру: очень актуально отопление по схеме «теплый пол» для ванных комнат, помещений в которых проживают и находятся маленькие дети.
На заметку: разница температуры воздуха у пола и под потолком составляет не более 2-40С. В помещении, отапливаемом теплыми полами, отсутствуют холодные углы.
Еще на стадии проектирования важное место занимают расчеты вашей системы отопления. Любая ошибка, допущенная в расчетах чревата бытовыми неудобствами и дополнительными расходами, которые возникнут при устранении технических недочетов.
В чем особенность методики расчета. Что лучше, считать вручную или использовать калькулятор
Технологические расчеты на стадии проектирования позволяют не только получить представление о том, как будет вести себя в действии система отопления, но и дадут вам реальное представление о том, с чем вам придется столкнуться. Можно заранее подсчитать количество расходного материала, получить готовую схему отопления. Подсчеты делаются вручную или на калькуляторе, которым можно воспользоваться прямо сейчас.
Если вы определились в принципе, водный теплый пол станет для вас основным источником тепла в доме, точность расчетов в данной ситуации должна быть идеальной. Почему?
Все дело в том, что такой выбор ставит перед вами массу нюансов, включая подготовку нормативных документов, а так же подбор необходимых для монтажа материалов. Здесь ставки очень высоки. От правильности расчетов зависит ваш комфорт в доме и благосостояние, поэтому проект и все гидравлические и тепловые расчеты лучше доверить специализированной компании.
На чем базируется методика расчетов вручную
Первый и основной аспект, на котором надо сосредоточить внимание: схема вашей системы отопления. Обычно водный пол – это трубопровод, уложенный особым способом на пол и покрытый сверху стяжкой или наборной конструкцией, поэтому в большинстве случаев ваша схема будет иметь следующий вид:
- теплоизоляционный слой;
- нагревательный водяной контур;
- коллектор;
- набор запорной арматуры, включающий входные и выходные вентили, кран подачи водопроводной воды и спускной клапан;
- фитинги, крепежные элементы, используемые при монтаже конструкции.
После того, как вы имеет представление о том, какая должна быть схема теплого водяного пола в вашем доме, берутся в расчет технологические параметры. Сюда следует отнести:
- площадь отапливаемого помещения;
- оптимальный температурный режим в помещении;
- масштабы тепловых потерь в жилом помещении;
- тип напольного покрытия.
На заметку: тем, кто собирается оборудовать в своей квартире теплый пол, необходимо учесть второстепенные факторы. Сюда относятся степень остекления квартиры, уровень теплоизоляции помещений, толщина стяжки и высота потолков. Без учета этих данных ваша система отопления будет не до конца просчитанной. В дальнейшем, уже в процессе обогрева помещения вы можете столкнуться с рядом вопросов, которые потребуют от вас дополнительных сил и затрат, связанных с устранением проблемы.
Здесь уместно будет отметить следующий аспект. Особое внимание необходимо уделить деревянным полам или напольным покрытиям из паркетной доски. Древесины имеет слабую теплопроводность, в отличие от бетонной стяжки и кафеля, поэтому необходимо рассчитывать систему отопления с удвоенной мощностью.
Как самостоятельно рассчитываются отдельные элементы отопительной системы
Для начала представим вашему вниманию простую и понятную схему – рисунок, на которой изображено расположение водяных контуров в жилых помещениях.
Рассчитывать мощность следует начинать с элементарных, простых шагов. План расположения водяного отопительного контура станет основной для последующих расчетов. На схеме обычно указывается так же расположение оконных и дверных проемов.
Такие схемы выполняются на миллиметровой бумаге, в масштабе 10 мм соответствует 0,5 м.
Важно! Ваша схема расположения водяного контура пригодится вам или другим обитателем жилья при проведении капитального ремонта. Отсутствие информации о том, как расположен трубопровод отопительной системы, может привести к непреднамеренному обрыву водяной трубы.
Важно помнить! Эффективная площадь обогрева при использовании теплого пола не должна превышать 20 м2. Большие помещения нуждаются в укладке двух и более водяных контуров, каждый из которых будет иметь свой отдельный вход и выход. Для большей эффективности работы отопительной системы допустимая длина водяного контура не должна превышать 100 метров.
Для определения полезной отапливаемой площади следует отталкиваться от шага. Обычно применяются следующие соотношения:
- при шаге 15 см – полезная площадь не должна превышать 12 кв. метров;
- при шаге 20 см – не более 16 м2;
- при шаге 25 см — не более 20 м2;
- шаг в 30 см позволяет эффективно отапливать помещение площадью в 25 м2.
Если площадь меньше рекомендуемых параметров, контуры лучше оставлять целым.
По мнению экспертов, указанную площадь лучше заведомо уменьшить на 1,5-2 кв. метра, если длина трубы от места подключения превышает 15 м. Разбивая водяной контур на отельные участки, старайтесь сделать их примерно одинаковыми. В крайнем случае, допускается превышение длины одного контура над другим на 20-30%, не более.
Как подсчитать шаг водяной трубы и ее длину
Одним из важных элементов при монтаже водяных полов является шаг трубы. Водяной отопительный контур укладывается только на основании проектных данных и с учетом сделанных расчетов. Здесь срабатывают четкие правила и стандарты:
- краевые зоны – шаг равен 10 см;
- остальные зоны шаг трубы варьируется с разностью в 5 см, т.е. другими словами 15, 20 и 25 см. Но не более 30 см.
Наибольшие тепловые потери происходят в местах расположения окон и дверей. Труба, которая укладывается на пол, должны располагаться на расстоянии 20-25 см от стены. Шаг, который используется для укладки трубы, варьируется в пределах 15-30 см. Определиться заранее, какой шаг будет лучше в каждом конкретной случае, можно только имея под рукой трубу. Ее диаметр и тип материала является в данном случае ключевым.
Для справки: ограничения связанны с особенностью восприятия человеческой ступни тепла, исходящего от пола. Чем больше шаг трубы, тем больше ощущаемая разница температуру на участках пола.
Длина отопительной водяного контура рассчитывается по простой формуле: L = S/N х 1,1
S – это площадь помещения, в котором предполагается уложить трубопровод;
N – это шаг при монтаже трубы;
1,1 – это запас трубы с учетом поворотов.
Получив результат, добавьте к нему 2 метра трубы, необходимые на подводку водяного контура к коллектору, на подключение подачи и обратки.
Например: рассчитываем длину трубы для комнаты в 12 м2. Расстояние от коллектора до теплого пола у нас составляет 7 метров. Шаг. Трубы, используемый в данном случае составляет 15 см. В итоге получаем: 12 / 0,15 х 1,1 + (7 х 2) = 102 м.
В итоге
В заключении можно сказать о том, что каждый технический нюанс, параметр является важным для точности расчетов. Перед тем как приступать к закупке оборудования и расходных материалов, сделайте нехитрые расчеты. Это можно сделать вручную, самостоятельно или прибегнув к помощи электронного калькулятора.
Важно для себя усвоить простую истину, какой теплый пол вам нужен, как основная система отопления или как вспомогательное средство обогрева. Берите во внимание мощность источника тепла, площадь помещений, необходимые температурные параметры. Все перечисленные данные и другие, технологические параметры помогут вам с высокой точностью получить готовые расчетные данные, на которые вы сможете опираться при монтаже теплого пола у себя дома.
znatoktepla.ru
Как рассчитать теплый водяной пол
Создание тепла и уюта в доме беспокоит каждого, но как этого достичь? Одна из возможностей обеспечить комфорт дома - сделать водяной подогрев пола. Чтобы эта система действительно дарила уют, необходимо учесть все нюансы, а главное знать как рассчитать теплый водяной пол, а вернее его параметры.
В этой статье на сайте "Наш Дом и Двор" рассмотрим, достаточно простой, а главное надежный способ расчета этой отопительной системы.
Система теплых полов имеет приличную протяженность труб и, следовательно, довольно большое гидравлическое сопротивление, которое преодолеть можно только при помощи насоса. А в случае с большой площадью теплых полов, появится необходимость в установке нескольких насосов.
Расчет теплого водяного пола
Для обеспечения качественного монтажа, рекомендуется проведение расчетов и 
разработка проекта.
Изначально предполагается, что этот процесс очень трудоемок и сложен. Но в настоящее время всем желающим можно предложить довольно несложный и надежный способ, откорректированный и проверенный на практике. Лишь требуется внимательность и тщательность при выполнении рекомендаций.
Расчет теплого водяного пола нужно начать с того, что нарисовать на бумаге план жилища, на котором обязательно нужно указать расположение окон и дверей. План рекомендуется выполнять в масштабе 1см:0,5м. Для удобства можно использовать тетрадный лист в клетку.
Это поможет визуально определиться с расположением труб, а затем в масштабе посчитать их длину, добавив 2 - 3 метра на небольшие нюансы и подсоединение к гребенке.
При расчете теплого водяного пола необходимо помнить, что участки около дверей и окон, это места наибольших потерь тепла. В связи с этим трубу подачи располагают вдоль окна и внешней стены, на расстоянии не более 25 см от нее. Это создает приоритет нагрева, наиболее холодной области помещения.
В зависимости от диаметра труб и назначения системы (основное или вспомогательное отопление) расстояние между элементами контура варьируется в диапазоне 10-50 см.
Теплоотдача водяного теплого пола
Кроме того, нужно учитывать климат в регионе, если климат очень суров, то рекомендуется располагать элементы контура ближе друг к другу, чтобы теплоотдача теплого пола водяного была максимальной и обеспечивала равномерное нагревание всего помещения. В таком случае рекомендуется схема укладки теплого пола водяного в виде спирали или улитки.
Но как показывает практика, оптимальное расстояние между трубами теплого пола 150 мм или 15 см, это для тех регионов где зимняя температура редко опускается ниже -200C. Но, а для более суровых зим, шах трубы следует уменьшить до 10 см.
В северных районах, где шкала градусников опускается до отметки -35 -400C рекомендуется использование теплых полов только в тандеме с радиаторами отопления.
Схема укладки теплого пола водяного
Прежде, чем приступать к расчету метража, т. е. общей длины труб для всего помещения, твердо запомним два очень важных правила:
- длина используемой трубы на один контур не должна превышать значение в 120 метров, но лучше за крайнюю точку брать 100м;
- разница длины контуров в различных помещениях не должна быть более 15 метров.
Например, если у вас в комнате длина контура будет, скажем, 115 метров, а на кухне – 60, в последующем возникнет ситуация, когда наблюдается неправильное функционирование всей системы, поскольку данное решение является в корне ошибочным.
Решением этой проблемы будет увеличения контура кухни до 100 метров, за счет коридора или санузла. Или, как вариант разбивка большого контура комнаты на два маленьких.
Для расчета количества труб необходимо знать площадь помещения и расстояние между витками спирали. Следует обратить внимание на тот факт, что для подключения системы к стояку понадобятся дополнительные 2-3 метра трубы.
При планировании укладки полов очень важно учесть и такую деталь, как правильная стяжка пола, а так-же теплоизоляция. Необходимо рассчитать количество песка и цемента под заливку цементного пола.
Для этого нужно знать толщину стяжки, которую вы планируете и площадь помещения. В простых случаях площадь помещения вычисляется умножением длины на ширину, но если Ваше помещение имеет сложную форму, то эта формула не даст точного результата.
Для того чтобы самостоятельно спроектировать теплый водяной пол, понадобится желание и время, так как всё, а главное понимание приходит с опытом. Но, если пока нет такого опыта, а сделать хочется быстро и самостоятельно, то можно воспользоваться онлайн сервиссами - расчет теплого водяного пола онлайн. Просто введите в форму все необходимые данные и получите результат.
После прочтения данной инструкции может создаться впечатление, что премудрости создания комфортного микроклимата в Вашем доме с помощью теплого водяного пола на этом заканчиваются, что не совсем верно. Ведь для гарантии системой долговечности и надежности в эксплуатации, требуется произвести дополнительно её настройку. Это особенно актуально и важно, если в доме есть маленькие дети.
Этим можно закончить данную статью, остается только предложить к просмотру интересное видео по теме укладке и расчета водяного теплого пола.
Похожие записи
dimon-dom.ru
Расчет теплого водяного пола, видео и этапы
Сейчас в бытовом строительстве часто стали использоваться водяные обогреваемые полы. Они не только придают обстановке в доме дополнительный уют и комфорт, но и дают возможность значительно сэкономить. Первое, что необходимо для того, чтобы смонтировать эффективный водяной теплый пол: расчет системы и ее проект.
Проектирование системы
Планирование системы устройства теплого водяного пола своими руками основано на просчете отопительных нагрузок по отдельным помещениям здания. Если этого не сделать, то возникают проблемы: слишком высокая или низкая температура воды на разных участках системы, трудности регулирования и поддержания нужной температуры и т.д.
Рекомендации по проектированию системы:
- Желательная протяженность контуров — от 60 до 80м, максимальная – 100м.
- Коллектор надо располагать по возможности в центре помещения.
- Не надо подсоединять к одному и тому же коллектору контуры, которые разнятся по длине более чем в 2 раза.
- Рекомендуемый шаг монтажа – центральные зоны – 30см, зоны по краям — 15см.
- Стандартное число рядов в краевых зонах – 6.
- Влажные помещения укладываются полностью шагом в 15см.
- При более двух коллекторах нужно ставить балансировочные клапаны.
- Предельное снижение давления на коллекторе, которое допускается – 20 кПа.
- Толщина теплоизолятора (полистирол) – первый этаж – 10см, последующие этажи – 3см.
- Расход воды в контурах – 0.03/0.07 литров в секунду
- Все помещения желательно регулировать по отдельности.
- Для бетонной водяной системы на больших площадях нужны деформационные швы.
Что нужно знать и иметь для правильного расчета и проекта:
- Все планы комнат.
- Конструкции наружных стен.
- Виды и размеры окон.
- Режим температур в помещениях.
- Места установки коллекторов.
- Место расположения и тип теплогенератора.
- Виды финишных напольных покрытий в помещениях.
- Разновидность системы – бетонная либо настильная.
- Нужно ли покомнатное регулирование температур.
Сложные вычисления, и теплотехнические тоже, необходимо делать в специальных компьютерных программах. Для уже эксплуатируемых домов рассчитывают коэффициент теплопередачи от ограждающих конструкций, где К= Вт/(м²·°С) на основании имеющихся данных. Часто применяется и величина, обратная этому показателю – сопротивление теплопередаче, где R=(м²·°С)/Вт.
Если дом лишь в проекте, по данным теплотехнического расчета делается вывод об энергосберегающих качествах конструкций, и необходимости их дополнительной теплоизоляции. По вычисленным величинам оценивается насколько «теплы» окна и стены. Чем выше показатель R, тем лучше сохраняется тепло в помещении. Для расчета водяных обогреваемых полов также важны показатели тепловых потерь в здании.
Расчет теплопотерь водяного пола
Теплопотери в помещениях можно просчитать по удельному тепловому потреблению (условному). Как пример: 80Вт/м² умножается на площадь постройки 100м², то есть тепловые потери составят 8кВт. Этот способ годен только для приблизительного определения теплового потребления домов в целом. При средних показателях удельных теплопотерь в здании в 80Вт, удельные тепловые потери отдельных помещений могут варьироваться от 20Вт до 300 Вт на кв. метр. Из-за этого теплопотери в каждой комнате надо определять, учитывая некоторые аспекты. А именно:
- Коэффициенты тепловой передачи у ограждающих конструкций и их площадь.
- Среднюю температуру наружного воздуха в зимнее время в вашем регионе.
- Режим температур воздуха в данном помещении.
- Есть ли механическая вентиляция.
- Кратность воздухообмена и температуры приточного воздуха.
- Присутствуют ли дополнительные тепловые источники в комнате.
На основании установленных теплопотерь, формы помещений и ваших пожеланий, на планах размечаются зоны полов, где будет уложена система. При обычных условиях теплые полы могут покрывать нагрузки примерно в 100 Вт/м². Когда данный показатель изменяется в ту или иную сторону, это зависит от таких факторов.
- Шага монтажа трубок и их диаметра.
- Температуры входящей и выходящей из контуров воды.
- Вида напольного покрытия.
- Вида теплоизоляции под системой.
- Материала и высоты стяжки.
- Режима температур воздуха в комнатах и т.д.
Водяной пол, как вспомогательная и основная система
Основное обогревание ложится на радиаторы. Тут нужно только поддерживать в системе температуру воды постоянной. Этот тип регулирования называется термостатическим. В этом случае, если водяной пол является основным, чтобы компенсировать тепловые потери комнаты, степень нагревания воды зависит от перепада температур снаружи здания.
Важно! Чем более холодная погода, тем сильнее должна быть прогрета вода в системе теплого пола, и наоборот.
Обычно используются такие методы подключения систем:
- прямо от низкотемпературных котлов;
- от высокотемпературных котлов через смесительно-регулировочные узлы либо смесительные (трехходовые) клапаны.
Теплые полы — это низкотемпературный тип отопительной системы. В теории можно подстроить котёл на минимальное нагревание и добиться необходимого тепла. Но, есть один аспект. В обычных нагревательных котлах при эксплуатации их в низкотемпературных диапазонах, КПД резко падает. Иными словами — та экономия, которой вы хотели, делая проект энергосберегающей системы обогреваемого пола, теряет весь смысл. Вследствие этого, вам необходимо иное решение. Некоторые современные теплогенераторы могут подавать воду с нужной пониженной температурой. В них встроен режим эксплуатации на подачу теплоносителя, нагретого до +30/50°.
И если такой котёл оборудован циркуляционным насосом, а вода греется до одной и той же температуры для всех контуров, вы получите самый низкозатратный метод обогрева здания водяными полами. Если режима низких температур у котла нет, придётся использовать смесительный трёхходовой клапан. Ведь температура воды в системе обогреваемых полов не такая как в радиаторном аналоге. Смесительный узел можно оснастить термостатом, при помощи которого и задавать нужное значение температур.
Важно! Если в вашем доме есть сильно отличающиеся по взаимодействию с теплыми полами покрытия, например – дощатые и из керамической плитки, то для таких комнат надо будет монтировать отдельные контуры.
В силу различной теплопроводности данных материалов, необходима разная температура воды при одних и тех же показателях температуры внешнего воздуха. Следует также помнить, что есть покрытия, которые очень плохо или вообще не совместимы с обычными водяными теплыми полами. Например – уложенная паркетная доска или штучный паркет. Под него необходимо обустраивать другие виды напольных систем. Вы можете сделать под такое покрытие пленочный теплый пол своими руками.
Комбинированная система водяного пола
Часто полностью оборудовать отопительную систему, основанную только на тёплых полах, бывает невозможно. Есть комнаты с усиленными тепловыми потерями и участки, где элементы системы разместить нельзя. Из-за этого приходится комбинировать две системы. Но это не значит, что возникает нужда в двух разных котлах. Применяется один, эксплуатируемый в высокотемпературном режиме.
При этом подсоединять тёплые полы к обратке от радиаторов нельзя. С подобной схемой трудно управлять процессом. Вы не сможете рассчитать, каков будет режим температур воды в обратке при температуре снаружи в -5°, а какой при -10° либо при -25°. Из-за этого контуры радиаторов и теплых полов надо разделять, а подачу производить через обычный трехходовой кран. Одним циркуляционным насосом вам обойтись, также не получится. Объединить в одной системе два очень разных конструктивно контура вы не сможете. Систему нельзя будет нормально сбалансировать.
Для балансировки в таких случаях применяется смесительно-регулировочный узел. Он представляет собой регулирующий клапан и циркуляционный насос. Последний постоянно прогоняет теплоноситель в контуре, а клапан осуществляет его подпитку нагретой водой так, чтобы удерживать температуру подачи на нужном уровне.
Отличия водяного теплого пола
Главный вопрос устраиваемого теплого водяного пола своими руками – теплый ли на самом деле? Ведь каждый из отопительных контуров обладает большой протяжённостью. Из-за этого гидравлическое сопротивление в системе часто достигает внушительной величины. Чтобы она функционировала, можно либо на каждом из этажей установить по отдельному насосу с небольшой мощностью либо поставить через промежуточный коллектор один, но мощный насос.
Выбор насоса производится, исходя из того расчёта, сколько теплоносителя и с каким давлением необходимо закачивать. При этом простое подсчитывание количества метров не даст точную цифру гидравлического сопротивления в системе. На неё оказывают влияние длина и диаметр труб, число разветвителей и вентилей, метод монтажа и число изгибов в магистрали. Как уже писалось, в профессиональном проекте данный показатель вычисляется в специальных компьютерных программах. Но, существует и другой подход. Есть штатное оборудование с заранее известными техническими характеристиками. Исходя из необходимых параметров, гидравлические свойства системы подгоняются под показатели насоса, при этом можно маневрировать разными параметрами системы.
Расчет количества труб в погонных метрах
Выполнив все расчеты, вы завели в проекте воду с заданными гидравлическими качествами на этаж. Что делать далее? Зная, что все контуры в силу разных объемов обогреваемых комнат, отличны по длине, нужно добиться одинакового гидравлического давления по всем участкам системы. Но напор насоса является величиной постоянной.
Если в различные по своей длине трубки подавать одинаковый объем воды, она в большем по длине контуре, отдав основанию тепловую энергию, на выходе окажется существенно холоднее, чем в контуре коротком. Поэтому могут появиться четко выраженные хорошо нагретые и совсем холодные участки. Самый плохой вариант, когда вода вообще не течет в более длинный контур, который обладает большим гидравлическим сопротивлением. Теплоноситель начинает движение по меньшему по длине пути и с меньшим сопротивлением.
Точный расчет по обустройству водяного теплого пола производится после всех приведенных в статье этапов. Но, приблизительно узнать количество необходимых материалов вы можете и заранее. Это нужно для того, чтобы вы знали масштабы своих финансовых затрат. Возьмем для примера комнату площадью 10м², в которой нужно поддерживать температуру в +20°. Вдоль стен, где будет стоять мебель (одна стенка 5м и две стенки по 2м), надо оставить краевые участки, шириной в 30см. Высчитываем рабочую площадь системы:10-0,3·(5+2+2) = 8.3м².
Теперь надо определить тепловые потери комнаты. Они зависят от объема остекления, свойств утепления конструкций, потолочной высоты и пр. Разброс данного показателя может быть от 20 Вт/м² для домов с высокоэффективными ограждающими конструкциями и стеклопакетами, до 300 Вт/м² для зданий с тонкими стенами и большим числом проемов.
Схема расчета такова: чем выше тепловые потери, тем меньше нужен шаг укладки (или больший диаметр) труб для обустройства водяного пола. Если взять усредненную величину в 80 Вт/м², то приблизительные варианты выбора трубного диаметра и их шага в зависимости от средних показателей температуры воды, а также необходимое количество труб, можно узнать из сводных таблиц соответствующих СНиПов. При этом учитывайте, что температура у ног должна быть около +24°, а у головы +20°.
Видео расчета теплого водяного пола
Читаем дальше - узнаём больше!
Оценка: 2.7 из 5Голосов: 231strofix.ru
Расчет водяного теплого пола: примеры самостоятельного расчета
Расчет водяного теплого пола предполагает вычисление мощности отопительного контура, достаточной для нивелирования тепловых потерь жилища. Попутно в процессе расчетов определяются и геометрические параметры контура – длина и диаметр труб, а равно и скорость циркуляции теплоносителя в системе.
Итогом расчетов будет формирование схемы укладки контура на полу отапливаемого помещения и составление сметы процесса обустройства «теплого» пола. Проще говоря: рассчитав пол, мы вычислим схему укладки и метраж труб нагревательного контура, попутно определив еще и объемы бетонной стяжки, погонаж демпферной прокладки и прочие параметры.
Водяной теплый пол
Словом, без точного расчета строительство такой отопительной системы попросту невозможно. Поэтому в данной статье мы познакомим вас с процессом расчета мощности, гидравлики и геометрии теплого пола.
Вводные данные
Любой расчет начинается с определения типа будущей системы отопления. Ведь теплый пол может работать и в формате основного отопления, и в роли контура комбинированной системы, где помимо него есть еще и традиционная разводка с радиаторами. Разумеется, оба случая требуют совершенно разного подхода к процессу проектирования.
В первом случае нужно рассчитать полноценную систему отопления, способную компенсировать все тепловые потери жилища. А во втором – рассчитать контур, нагревающий пол в «зоне комфорта» до температуры 35-37 градусов Цельсия. То есть мощность систем будет абсолютно разной.
Кроме того в расчетах придется учесть следующие нюансы:
Преимущества водяного теплого пола
- Климатические данные – эта информация пригодится для определения среднегодовой и пиковой температуры.
- Планы строения – они пригодятся для определения площади и объема отапливаемых помещений.
- Сведения о теплостойкости строительных материалов – они пригодятся в процессе определения тепловых потерь жилища.
Помимо этого нужно обратить внимание на расположение и габариты окон, схему расстановки предметов меблировки и напольного текстиля (ковров, паласов и прочего).
В итоге, перед началом расчетов необходимо подготовить план отапливаемого помещения и собрать климатические данные и оценить степень утепления жилища.
Расчет мощности теплого пола
Суть расчета мощности сводится к сопоставлению тепловых потерь дома, расположенного в определенной климатической зоне с энергией, вырабатываемой отопительным контуром. Причем энергия и потери связаны следующей формулой:
Мп=1,2Q
Где Мп – это искомая тепловая мощность пола, Q – это тепловые потери, а 1,2 – это максимальное значение коэффициента запаса, которое изменяется в пределах от 1 до 1,2.
Таким образом, для определения мощности пола нам нужно всего лишь вычислить тепловые потери, определяемые по следующей формуле:
Q=(V*Pt*k)/860
Где V – это объем отапливаемого помещения (площадь, умноженная на высоту потолков), Pt – это разница температур в доме и за его стенами (вычисляется исходя из комфортных 20 градусов Цельсия и температуре самого сильного заморозка), а k – это коэффициент «теплостойкости» жилища (обычно он равен 1,5-2).
Схема укладки слоев теплого пола
Впрочем, если такой пример расчета теплого пола по мощность с помощью формул покажется сложным, то вместо вычислений можно просто воспользоваться специальной программой ( ПО Valtec или его аналоги). Для вычисления мощности в данном случае придется указать температуру самого жестокого заморозка, длину и ширину отапливаемой зоны, месторасположение дома (по области и городу), высоту потолков и тип основного строительного материала жилища (древесина, кирпич и так далее) с толщиной стен.
Итоги работы программы не будут отличаться от «формульных» вычислений.
Расчёт трубы для тёплого пола
Трубы для пола можно рассчитать исходя из ожидаемой мощности системы отопления, сопоставив площадь «развертки» нагревательного элемента (трубы) с температурой теплоносителя.
Однако эта схема сулит долгие вычисления, в которых используются табличные коэффициенты и переменные. Поэтому в большинстве случаев расчет труб проводится «графически».
То есть, на миллиметровой бумаге, поверх эскиза жилища, или прямо на полу отапливаемой зоны вычерчивается контур будущего «нагревательного элемента» (трубы), выстраиваемый по следующим правилам:
Трубы для пола
- Максимальная длинна трубы в нагревательном контуре – 100-120 метров. Причем труба должна выйти из напорного коллектора и войти в обратку без стыков и разрывов в теле арматуры (цельным мерным отрезком).
- Шаг размещения труб в спирали контура – 10-15 сантиметров.
- Диаметр трубы – 16 миллиметров. По этому параметру определяется и толщина стяжки – 6 сантиметров.
Температуру теплоносителя в системе и его скорость определяют по усредненным величинам:
- 40-55 градусам Цельсия — этого достаточно для прогрева зоны отопления до 25-37 °С.
- 13-15 кПа — такая потеря давления в контуре обеспечит снижение температуры теплоносителя на выходе из контура на 5-15 °С.
- 27-30 литрам в час — это оптимальный расход теплоносителя в контуре с пропускным диаметром 16 миллиметров.
В финале «графического» расчета отопительного контура нужно определить месторасположение выхода из коллектора системы отопления и входа в обратку.
Ну а смета системы отопления «теплый пол» считается исходя из погонажа труб и объема бетонной стяжки.
Кроме того ее дополняют и расходы на термоизоляционную подложку и облицовочную отделку стяжки, рассчитываемые по общей площади теплого пола.
canalizator-pro.ru
Водяной теплый пол, проектирование, теплотехнический расчет
Сегодня все большую популярность стали приобретать водяные теплые полы – с ними комфортно, можно позволить себе полную свободу в дизайне, использовать оптимально внутреннее пространство помещения . Теплый пол чудесным образом улучшает условия проживания и при этом экономит от 20% тепловой энергии.Содержание:
Одна из самых эффективных на сегодня систем отопления пришла к нам их скандинавских стран. Потери тепла в ней сведены к минимуму. По скрытым под полом контурам труб циркулирует горячая вода, превращая его в низкотемпературный источник тепла, максимально комфортно «растекающегося» по помещению, создавая необыкновенный уют.
Часто водяной теплый пол ассоциируется только с «комфортным» локальным подогревом, скажем, в ванной комнате. Однако, это далеко не так – данная система и ее технологии одинаково эффективны для любого типа здания или сооружений, начиная от коттеджа и кончая взлетно-посадочной полосой.
Система – универсальна, ее можно монтировать в процессе строительства или подключить в уже готовом объекте к теплоцентрали, использовать автономно.
Суть концепции в следующем:
- между напольным покрытием и полом монтируется сеть минитрубопроводов;
- теплоносителем выступает нагретая вода, циркулирующая по ней;
- прогретый пол передает свое тепло равномерно вверх. Таким образом обеспечивается отсутствие «холодных» и «перегретых» (у радиаторов) зон, сквозняков, поскольку в этом случае горизонтальное перемещение воздуха просто невозможно;
- есть возможность создать для каждого помещения индивидуальный микроклимат с помощью термостата или климаткомпенсатора.
Чтобы получить надежно работающую систему обогрева необходимо качественное выполнение трех условий: расчет, оборудование и монтаж.
Проектирование системы водяного теплого пола
Правильное проектирование позволяет избежать многих проблем, связанных, в частности, с чересчур низкой или высокой температурой, сложностей с регулированием температурного режима и т.д.
Поэтому предварительно просчитываются следующие типы тепловых нагрузок: оказываемую на поверхность и которую
prestigpol.ru
как сделать. Процесс проектирования системы и советы по созданию
Сейчас в быту часто устанавливают водяные обогреваемые полы. Эти полы делают очаг более комфортным и значительно экономят деньги. Перед монтажом системы необходимо сделать расчет и проект.
Процесс проектирования системы
Проектирование данной системы своими руками основывается на расчете отопительных нагрузок по отдельным комнатам здания. Если данный процесс не выполнить, тогда возникают некоторые проблемы: перепад температуры, поддержка соответствующей температуры и прочее.
Советы по созданию проекта системы:
- протяженность контуров - от 60 - 80м, максимум - 100м.
- Коллектор лучше расположить в центре комнаты.
- Не следует к одному и тому же коллектору присоединять контуры, с разной длиной больше чем в 2 раза.
- Шаг монтажа в центральной зоне должен иметь 30см, а в зоне по краям - 15см.
- Стандартное количество рядов в краевых зонах равняется 6.
- Влажные помещения следует полностью уложить с шагом в 15см.
- Если есть больше двух коллекторов, тогда устанавливают балансировочные клапаны.
- Давление на коллекторе может быть снижено максимум до 20 кПа.
- Теплоизолятор на первом этаже должен иметь толщину в 10см, на последующих этажах - 3см.
- В контурах расход воды равняется 0.03-0.07 литров в секунду
- Все комнаты лучше регулировать по отдельности.
- Для водяной бетонной системы на больших площадях применяют деформационные швы.
Чтобы проект и расчет были правильными необходимо иметь и знать следующее:
- Все планы помещений.
- Конструкции стен наружных.
- Размеры и виды окон.
- Температурный режим в комнатах.
- Места монтажа коллекторов.
- Место установки и тип теплогенератора.
- Разновидности напольных финишных покрытий в комнатах.
- Виды системы - настильная или бетонная.
- Необходимо ли покомнатно регулировать температуру.
Главным элементом проекта монтажа теплых полов своими руками это теплотехнический расчет.
Сложные вычисления, в том числе и теплотехнические, делают в компьютерных специальных программах. Для домов, сданных в эксплуатацию, рассчитывают коэффициент теплопередачи от ограждающих конструкций, где К= Вт/(м²·°С) на основе имеющихся данных. Часто применяют обратную данному показателю величину, в виде сопротивления теплопередаче, где R=(м²·°С)/Вт.
Когда дом находится лишь в проекте, по данным теплотехнического расчета делают вывод об энергосберегающих характеристиках конструкций, и степени их дополнительной теплоизоляции. По данным величинам оценивают степень теплоты окна и стены. Чем будет выше показатель R, тем лучше в комнате сохраняется тепло.
Чтобы рассчитать водяные обогреваемые полы также необходимы показатели тепловых потерь в сооружении.
Теплопотери рассчитывают на основе удельного теплового потребления. Например: 80Вт/м² умножают на площадь постройки 100м², таким образом, тепловые потери равны 8кВт.
Но этот метод вычислят только приблизительного число данного показателя. При среднем таком показатели его величина равняется 80Вт. Он может колебаться в отдельных комнатах от 20Вт - 300 Вт на кв. метр.
Из-за чего теплопотери в каждом помещении определяют с учетом некоторых аспектов:
- Коэффициенты тепловой передачи у конструкций ограждающих и их площадь.
- Среднюю температуру воздуха на улице в зимнее время года в вашем регионе.
- Температурный режим воздуха в данной комнате.
- Существует ли механическая вентиляция.
- Кратность температуры и воздухообмена приточного воздуха.
- Наличие дополнительных тепловых источников в помещении.
На основании данных теплопотерь, формы комнат и пожеланий, на схемах размечают области полов, где и будет смонтирована система.
В обычных условиях теплые полы покрывают нагрузки около 100 Вт/м². Изменение этого показателя в какую-либо сторону зависит от следующих факторов:
- Шага укладки трубок и их диаметра.
- Температуры выходящей и входящей воды из контуров.
- Разновидности напольного покрытия.
- Разновидности теплоизоляции под системой.
- Высоты и материала стяжки.
- Температурный режим воздуха в помещениях и прочее.
Водяной пол в роли вспомогательной и основной системы
Теплые полы могут быть дополнительной и основной системой обогрева. При первом случае водяной теплый пол только в малой степени подогревает покрытие и придает комфорт. Основным источником тепла являются радиаторы. Здесь только поддерживают в системе постоянную температуру воды. Такой вид регулирования называют термостатическим.
Когда водяной пол является основным, для компенсации тепловых потерь помещения, от температурных колебаний снаружи здания зависит степень нагревания воды.
Важно! Чем холоднее на улице, тем большую температуру должна иметь вода в системе теплого пола, и наоборот.
Обычно применяют следующие способы подключения систем:
- прямо от котлов низкотемпературных;
- от котлов высокотемпературных через узлы смесительно-регулировочные или клапаны смесительные.
Теплые полы являются низкотемпературным типом отопительной системы. В теории котёл подстраивают на минимальное нагревание и добиваются требуемого тепла. Но, есть один нюанс.
В нагревательных обычных котлах в процессе их эксплуатации в низкотемпературных диапазонах, резко снижается КПД. Поэтому желаемая экономия теряет весь свой смысл. Поэтому необходимо воспользоваться иным решением.
Современные некоторые теплогенераторы подают воду с необходимой низкой температурой. В них встраивают эксплуатационный режим на подачу теплоносителя, который нагрет до +30-50°.
Если данный котел имеет циркуляционный насос, а вода нагревается до одинаковой температуры для каждого контура, тогда Вы получите наиболее низкозатратный способ обогрева здания с помощью водяных полов.
В случае, когда у котла нет режима низких температур, тогда следует применить трёхходовой смесительный клапан. Температура воды в системе данных полов отличается от температуры в радиаторе.Смесительный узел также можно оснастить термостатом, с помощью которого задается необходимая температура.
Важно! Если в доме есть покрытия, отличающиеся по взаимодействию с теплыми полами, например для дощатых и из керамической плитки монтируют отдельные контуры.Из-за разной теплопроводности этих материалов, необходима для одинаковых показателей температуры внешнего воздуха разная температура воды.
Но существуют покрытия, которые плохо либо вообще не совместимы с водяными обычными теплыми полами. Например, это паркетная доска либо штучный паркет. Под него укладывают другие разновидности напольных систем, например теплый пленочный пол своими руками.
Система комбинированная
Иногда бывает оборудовать отопительную систему на основе тёплых полах, бывает нереально. Есть помещения с тепловыми усиленными потерями и участки, где размещение элементов системы нельзя.
Поэтому необходимо две системы скомбинировать. Но это не говорит том, что необходимо устанавливать два разных котлах. Устанавливают один, используемый в высокотемпературном режиме.
Причем нельзя подсоединить тёплый пол к обратке от радиаторов. Данной схемой процессом управлять трудно. Невозможно сделать расчеты режима температур воды в обратке при наружной температуре в -5°, -10° или -25°.
Поэтому контуры радиаторов и теплых полов разделяют, а подачу осуществляют через трехходовой обычный кран. Только одним циркуляционным насосом не обойтись. В одну систему объединить два различных конструктивно контура невозможно, она не будет нормально сбалансированной.
Для этого используют смесительно-регулировочный узел, представленный в виде регулирующего клапана и циркуляционного насоса. Последний все время в контуре прогоняет теплоноситель, а клапан его подпитывает нагретой водой таким образом, чтобы температуру подачи всегда была на одном уровне.
Отличия теплого водяного пола
Теплый водяной пол своими руками на самом ли деле является теплым? Так как большая протяжность у каждого из отопительных контуров. Из-за чего гидравлическое сопротивление в системе очень часто представлено внушительной величиной.
Для ее работы, на каждом этаже устанавливают по отдельному насосу с маленькой мощностью либо ставят через коллектор промежуточный один мощный насос.
Выбор насоса зависит от расчёта, количества теплоносителя и закачиваемого давления. Но подсчитывание количества метров не выдаст точную цифру сопротивления гидравлического в системе.
На неё влияют длина и диаметр труб, число вентилей и разветвителей, метод укладки и число изгибов в магистрали. Это показатель вычисляют в компьютерных специальных программах.
Но есть и другой метод. Существует штатное оборудование с уже известными техническими характеристиками. За счет необходимых параметров, гидравлические свойства системы подгоняют под показатели насоса, при этом маневрируют различными параметрами системы.
Процесс распределения тепла
После выполнения всех расчетов, в проекте заводят воду с гидравлическими заданными качествами на этаж.
Так как все контуры из-за различных объемов обогреваемых помещений отличаются по длине, необходимо добиться гидравлического одинакового давления по каждому участку системы. Но постоянная величина это напор насоса.
Если в разные по длине трубки подавать один и тот же объем воды, в наиболее длинном контуре она отдаст свое тепло основанию, на выходе будет значительно холоднее, чем в коротком контуре. Поэтому могут образоваться хорошо и плохо нагретые участки.
Хуже всего, когда в длинный контур вода вообще не поступает, так как он имеет большое гидравлическое сопротивление. Теплоноситель начинает двигаться по пути минимальной длины и с минимальным сопротивлением.
Поэтому в системе монтируют распределительный коллектор, предназначенный для баланса подачи воды по контурам нагревательным так, чтобы по объему помещения она распределялась равномерно. За счет термостатов можно менять температурный режим в каждом контуре системы.
Расчет количества труб в погонных метрах
Точный расчет по монтажу теплого водяного пола проводят после всех вышенаписанных в статье этапов. Но приблизительное количество требуемых материалов можно узнать и заранее. Это поможет Вам заранее узнать о своих финансовых затратах.
Например, помещение имеет площадь 10м², и в ней необходимо поддерживать температуру в +20°.Вдоль стен, где будет находиться мебель (одна стенка имеет 5м и две стенки по 2м), оставляют краевые участки с шириной в 30см. Теперь можно высчитать рабочую площадь системы:10-0,3·(5+2+2) = 8.3м².
Затем определяют тепловые потери помещения, которые зависят от объема остекления, свойств утеплительных материалов конструкций, высоты потолка и прочее.Данный показатель может равняться для домов с ограждающими высокоэффективными конструкциями и стеклопакетами от 20 Вт/м² - 300 Вт/м² для зданий, у которых стенки тонкие и большое число проемов.
Схема расчета следующая: чем больше тепловые потери, тем меньше делают шаг укладки либо больший диаметр труб для монтажа водяного пола.
При усредненной величине в 80 Вт/м², примерные варианты выбора трубного диаметра и их шага, зависит от средних показателей температуры воды, нужное число труб узнают из сводных таблиц соответствующих СНиПов.Помните, что у ног температура должна быть примерно +24°, а у головы +20°.
polguru.ru
