Расчет водяного тёплого пола

Расчет контуров отопления и количества труб


Тёплые полы целесообразнее и дешевле монтировать сразу в строящихся домах. С одной стороны, по соображениям комфорта, с другой – в целях экономии.
При этом надо иметь в виду, что температура обогреваемого помещения, при использовании одного тёплого пола, может быть намного ниже, чем при использовании радиаторов.

На этапе планирования тёплого пола рассматриваются вопросы: 

  • Какие материалы для задуманной системы отопления наиболее предпочтительны?
  • Сколько отопительных контуров должно быть установлено?
  • Какой должна быть длина трубы?

Существуют два вида систем отопления: основная и вспомогательная. В первом случае система должна обеспечивать большую тепловую мощность для обогрева всего дома. Во втором случае это просто дополнительный обогрев комнат, оснащённых радиаторами отопления.

Далее приведён выбор и расчёт водяного теплого пола и температурных режимов относительно строительных норм:

1. Необходимо, чтобы поверхность пола имела температуру около +26° С.
2. Пол по краям комнаты должен быть нагрет до +29° С для устранения сквозняков и холода, исходящего от стен.
3. Необходимо, чтобы пол в ванной прогревался до +28° С, так как это зона высокой влажности.
4. Пол в зале, при использовании паркета, не должен иметь температуру выше +27° С.

График температур

Дополнительные значения:

  • Длина трубы и шаг укладки трубы рассчитываются исходя из размеров и расположения комнаты.
  • Расчёт тепловых потерь ведётся с учетом теплопроводности материалов дома и их ветхости.
  • Напольное покрытие влияет на теплопроводность пола. Лучше всего теплопроводность у кафельной плитки, хуже у ковровых покрытий.
  • Климатическая зона: здесь рассчитываются перепады температур, длительные отрицательные и максимальные температуры.

Расчёт тепловой мощности водяного тёплого пола должен вестись с учётом множества показателей. Ниже приводится список факторов, влияющих на температуру в помещении:

  • объём помещения;
  • площадь и тип окон;
  • толщина стен; материал, из которого они изготовлены; термическое сопротивление стен;
  • объём солнечного света в помещении;
  • наличие дополнительных источников тепла.

Выполнение таких расчётов требует больших знаний в области теплотехники, термодинамики, теплоёмкости, и человеку, не обладающему соответствующей квалификацией, лучше не заниматься этим самостоятельно в домашних условиях. В таком случае следует обратиться в организацию, специализирующуюся на проектировании, строительстве и монтаже систем отопления.
Для различных монтажных расстояний требуются следующие объёмы труб:

  • Расстояние укладки (то есть расстояние между витками при схеме укладки «змейка» или «улитка») 15 см = 6,7 м трубы/м2.
  • Расстояние укладки 12,5 см = 8,5 м трубы/м2.
  • Расстояние укладки 10 см = 10 м трубы/м2.

Теперь можно рассчитать количество необходимых отопительных контуров в помещении на основе этих факторов.

Пример расчёта водяного теплого пола: комната площадью 24 м2 (6 × 4 м).

Расстояние укладки 15 см >> 24 м2 поверхности × 6,7 м трубы/м2 = требуется 160,8 м трубы.

Принимая во внимание оптимальную длину отопительного контура 100 м, здесь необходимо запланировать два отопительных контура. В контурах отопления в одной комнате витки трубы обычно имеют одинаковую длину. Это делается для того, чтобы они нагревались равномерно. Таким образом, здесь необходимо спроектировать два отопительных контура, каждый длиной 80 м плюс подводящий трубопровод.

Расстояние укладки 10 см >> 24 м2 поверхности × 10 м трубы/м2 = требуется 240 м трубы.

Число нагревательных контуров в этом случае увеличивается до 3. В этом случае каждый из них должен иметь длину около 80 м плюс подводящий трубопровод.

Соотношение шага укладки, диаметра трубы, температуры теплоносителя, плотности потока можно показать на графике:

График расчёта диаметра и шага трубы

Таким образом, можно оценить потребность в материале, необходимом для планируемого тёплого пола. Схема монтажа – «улитка» или «змейка» – не имеет значения.

«Змейка». Используется для маленьких помещений. Труба укладывается вдоль стены. Минус в том, что теплоноситель остывает медленно, поэтому температура в начале будет выше, чем в конце. Если длина трубы 70 м, то разница температур будет 10° С.

«Улитка». Используется для больших помещений, укладывается обычно перед окнами. При такой укладке холодные и горячие трубы чередуются и создаётся равномерный нагрев.

Схема тёплого пола

Расчёт мощности тёплого пола


Расчёт водяного теплого пола делается на специальной миллиметровой бумаге. На ней расчерчивается контур, отмечаются окна, двери. Масштаб рисунка: 0,5 м = 1 см.

Существуют условия, которые нужно соблюдать: 

  • Необходимо расположить трубы вдоль окон для уменьшения тепловых потерь.
  • Если площадь пола больше 20 м2, монтируется 2 контура и выполняется отдельный расчёт для каждого из них.

От диаметра труб зависит расположение их витков, расстояние между которыми не должно превышать 50 см. Теплоотдача на 1 м2 равна 50 Вт при шаге витка трубы 30 см. Если такой мощности не получается, то шаг трубы уменьшают.
Количество труб определяется так: измеряется их длина и умножается на масштабный коэффициент, потом к полученной длине прибавляется 2 м, которые нужны для подключения контура. Допустима длина труб не более 100 м.

Насос выбирается на основе величины расхода теплоносителя, с запасом в 20 %.

Насос для тёплого пола

Плотность теплового потока определяется по формуле:

g (Вт/м²) = Q (Вт)/F (м²),

где: g – показатель плотности теплового потока; Q – суммарный показатель теплопотерь в помещении; F – предполагаемая площадь для обустройства теплого пола.

Для вычисления Q используется площадь всех окон, высота потолков, толщина теплоизоляции полов, стен, крыши. Если тёплый пол будет дополнительной системой отопления, то объём теплопотерь определяется в виде процентного соотношения.
Для расчёта величины F учитывается только участок пола, который будет задействован в обогреве помещения.
Для вычисления средней температуры теплоносителя в контуре используется формула:

ΔТ (°С) = (TR + TO)/2,

где: TR – показатель температуры на участке входа в контур; TO – показатель температуры на участке выхода из контура.

Рекомендуемые температуры воды в °С на входе и выходе плюс 55–45, 45–35, 40–30. Температура подачи воды в контур тёплого пола не может быть выше +55 °С. По результатам значений g и ΔT подбирают диаметр трубы и определяют размер шага витка для укладки контура тёплого пола.

Рекомендации

Точные расчёты могут произвести только профессиональные организации, специализирующиеся на выполнении монтажных работ. Можно обратиться за помощью в ООО Инжиниринговый Центр «ТЕРМИКА», здесь вам помогут оценить количество материалов и масштабы предстоящего монтажа.

Планировать и рассчитывать установку тёплых полов в старых домах с достаточной точностью невозможно, у таких домов большие энергопотери из-за отсутствия качественного современного утеплителя.

Подведем итоги

Правильные расчёты позволят сэкономить денежные средства, необходимые для монтажа и эксплуатации всей системы отопления.

Мы будем рады определить необходимое количество материалов для тёплого пола. Отправьте нам запрос с вашими планами или табличным списком размеров комнат по электронной почте zakaz@trmka.ru или с помощью формы запроса, и мы с радостью рассчитаем все необходимые показатели для вашего пола с подогревом и бесплатно отправим вам предложение по материалам и монтажу.