как правильно рассчитать теплый водяной пол
Как рассчитать тёплый водяной пол
Автор: Николай Стрелковский
Тёплый пол – это очень хорошо, а тёплый пол, сделанный своими руками – ещё лучше. Тот, кто хоть раз ступал босыми ногами на подогретую поверхность, вряд ли сможет позабыть потрясающее ощущение комфорта и рано или поздно обзаведётся такой системой.
Как рассчитать тёплый водяной пол
Существует несколько разновидностей тёплых полов, и одна из них – водяные полы. Как и следует из названия, нагревательным элементом в них является горячая вода. Такая система является идеальным решением для частного дома. Во-первых, она способна заменить привычное отопление, а во-вторых, даже при немалой стоимости на большой площади помещения она окупает себя за 5-6 лет использования и обойдётся в итоге дешевле, чем электрические полы.
Водяной теплый пол состоит из котла, узла управления и контура из металлопластиковых или пластиковых труб, по которым циркулирует теплая вода
В квартирах ситуация выглядит несколько иначе. Использование водяного тёплого пола разрешено лишь в некоторых новостройках, где уже предусмотрена возможность её установки. Во всех остальных домах применение подобной системы запрещено, так как единственный способ её подключить – врезаться в систему центрально отопления, а это приведёт к снижению давления и температуры во всей системе.
Те, кто полагает, будто водяной пол можно установить своими силами, глубоко ошибаются. Такой пол – это не просто трубы, уложенные в стяжку, а ещё и дополнительное оборудование, например, газовый котёл и циркулярный насос. Монтаж водяного пола сложен и требует точных расчётов, которые могут выполнить лишь специалисты, но кое-что, действительно, можно сделать и самостоятельно, сэкономив на ряде работ. К примеру, залить стяжку получится и собственноручно.
Не помешает и предварительный подсчёт, чтобы хотя бы примерно знать, к чему готовиться в плане денежных затрат. Здесь можно пойти тремя путями.
Причём если пол нужен лишь для подогрева, то хватит и примерных данных, а если пол будет обеспечивать теплом все помещения, расчётам следует уделить более пристальное внимание. Без привлечения специалистов тут всё же не обойтись, так как малейшая ошибка на стадии проектирования обойдётся слишком дорого. Для её исправления придётся разбирать пол, вскрывать стяжку, исправлять и укладывать всё заново.
Технология укладки теплого водяного пола
Расчёт теплопотерь
От этого будет зависеть, сколько тепла потребуется помещению для поддержания в нём комфортной температуры и какой мощности должен быть пол, а также котёл с насосом.
Расчёт очень сложный, так как на теплопотери влияют следующие причины:
Для удобства расчёта можно взять усреднённые величины. В хорошо утеплённых домах со стеклопакетами этот показатель составляет примерно 40 Вт/м2, сравнительно тёплые постройки с небольшой теплоизоляцией теряют 70-80 Вт/м2, в старых домах количество теплопотерь увеличивается до 100 Вт/м2 и выше, а новые коттеджи с неутеплёнными стенами и панорамными окнами могут терять до 300 Вт/м2.
Примерно прикинув, на какую цифру ориентироваться, можно приступать к вычислениям, как же восполнить такие потери тепла.
Определение желаемой температуры в комнатах
Определение желаемой температуры в комнатах
Тут всё просто. Есть рекомендованные значения, на которые следует ориентироваться, или можно придумать свои. Следует учитывать также и свойства напольного покрытия.
Устройство пола, влияющее на количество отдаваемого тепла
Делая расчёт, необходимо учесть тип и толщину стяжки, вид изоляции, свойства выбранного декоративного покрытия. Это всё повлияет на качество работы пола.
Стяжка
Обычно принято делать цементную, так как она не только надёжно защитит трубы от повреждений, но имеет и отличную теплопроводность. При этом слой стяжки над трубой должен быть не меньше 3 см, а лучше 5, чтобы бетон равномерно прогревался без эффекта «зебры» и отдавал тепло.
Бывают и такие случаи, когда тяжёлую цементную стяжку сделать нельзя и приходится устанавливать пол на лагах. Для таких ситуаций были придуманы специальные металлические пластины-отражатели, которые фиксируются в ячейках обрешётки. Поверх пластин монтируется труба, а сверху укладывается деревянное покрытие. Вот только его толщина ограничена из-за низкой теплопроводности и составляет 1,5 см.
Алюминиевые теплораспределительные пластины теплого пола
Теплоизоляция
Надёжная теплоизоляция необходима, чтобы тепло не уходило вниз. Рекомендуется не экономить на этом шаге, особенно если речь идёт о полах первого этажа, под которым неотапливаемое подполье. Материалов для теплоизоляции сейчас достаточно, а для водяных полов даже существует специальные маты с направляющими узорами, в который можно укладывать трубы.
Маты для теплого водяного пола
Покрытие
Самыми лучшими покрытиями считаются по праву плитка и керамогранит, так как они обладают хорошей теплопроводностью, быстро нагреваются и отдают тепло помещению. Ламинат или линолеум лучше брать без специальных теплоизолирующих слоёв, а вот дерево используется лишь в самых крайних случаях, так как оно практически не нагревается.
Теперь, когда учтены разные факторы, влияющие на передачу тепла от труб, можно задуматься о проектировании трубопровода. Для этого нужно знать некоторые особенности.
Монтаж теплого водяного пола
Монтаж теплого водяного пола
Начиная чертить схему примерного размещения труб, стоит задуматься: а нужно ли греть пол там, где стоит мебель? Если перестановка в ближайшие годы не планируется, то смысла в этом нет. Те же, кто любит постоянно что-то менять и переставлять, могут расположить трубы по всей комнате. Водяной пол это позволяет.
Итак, для схемы потребуется бумага-миллиметровка, линейка с карандашом и точные замеры комнаты. Очертив на листе контур помещения с учётом масштаба и мебели, нужно примерно наметить места расположения труб. Когда схема будет готова, по ней удастся узнать длину всего трубопровода. К этому значению нужно прибавить ещё два метра на стояк и возможные погрешности. Зная диаметр трубы и её длину, можно посчитать и объём воды, необходимой для заполнения контура. Эта информация понадобится при выборе котла и насоса.
Выбор труб
Чаще всего встречаются диаметры 16, 20 и 25 мм. Разумеется, чем шире труба, тем больше её теплоотдача и тем лучше она справляется с задачей обогрева помещения, однако следует учитывать и мощность насоса, а также максимальную высоту будущей стяжки.
Способы укладки
Всего существует четыре схемы укладки труб: змейка, двойная змейка, угловая змейка и улитка.
Змейка и угловая змейка укладываются последовательно, так что в одной стороне комнаты пол будет теплей, чем в другой. Такой способ укладки используется только в небольших помещениях.
Улитка и двойная змейка располагаются иначе: часть контура с тёплой водой соседствует с другой частью, где вода уже начала остывать. Это позволяет распределять тепло более равномерно. Улитка, не имеющая резких поворотов, характеризуется ещё и меньшими потерями давления.
Пример приблизительного расчёта
Предположим, необходимо сделать тёплый пол в комнате размером 5х6 м, общей площадью 30 м2. Часть пола заставлена мебелью и техникой. Считается, что обогреваемая площадь для эффективной работы системы не может быть меньше 70%, так что примем за активную площадь это значение. Оно составит 21 м2.
Дом имеет небольшие теплопотери, среднее значение которых 80 Вт/ м2, следовательно, удельные теплопотери комнаты составят 21х80=1680 Вт/ м2. Желаемая температура в комнате – 20 C°. Планируется использовать трубы диаметром 20 мм, на которые будет уложена стяжка толщиной 7 см и плитка. Если стяжка толще, то нужно знать, что каждый её сантиметр уменьшает плотность теплового потока на 5-8%.
На графике показана зависимость между температурой теплоносителя, плотностью теплопотока, шагом и диаметром труб.
На графике показана зависимость между температурой теплоносителя, плотностью теплопотока, шагом и диаметром труб
Предположим, было принято решение укладывать трубы с шагом в 15 см. При этом на 1 м2 требуется 6,7 м.п. трубы, следовательно, площади в 21 м2 нужно 140,7 метра труб. Так как для трубы с диаметром 20 мм максимальная длина контура ограничена и составляет 120 м, придётся делать два контура длиной 71 м, чтобы образовался ещё и запас для подводки к коллектору и погрешностей.
Помимо труб и коллектора для этой комнаты нужно будет вычислить:
Как правило, одной комнатой при установке водяного тёплого пола не ограничиваются, так что придётся выполнить такие расчёты для всех комнат, и уже исходя из этих данных подбирать газовый котёл и насос.
Любые самостоятельные расчёты носят приблизительный характер, если, конечно, организатор ремонта не обладает глубокими познаниями в физике. Но даже несмотря на это лучше выполнить эти вычисления. Во-первых, это даст хотя бы поверхностное представление о грядущих расходах. Они будут довольно ощутимыми, так что желательно заранее определиться, по карману ли в данный момент такой ремонт. Во-вторых, расчёты позволят лучше понять суть предстоящих работ, что поможет на чём-то сэкономить и проконтролировать нерадивых рабочих.
Как грамотно провести расчет теплого пола: примеры и основы калькуляции
Среди существующих сегодня на рынке теплых полов потребители чаще отдают предпочтение водяной системе вспомогательного обогрева. Она менее сложна в подключении, более проста в эксплуатации и энергоемка. Но при всей своей эксплуатационной привлекательности выполнить грамотно расчет теплого пола водяного сложнее, чем, например, инфракрасного.
Нужно определиться со следующими моментами:
Зачастую чтобы рассчитать водяной теплый пол потребители используют калькулятор в режиме онлайн на сайтах продавцов систем отопления. Прибегая к их помощи, нужно помнить, что подсчеты будут приблизительными. Такие системы расчета не учитывают назначение помещения, личные требования комфорта, качество работы коммунальной службы в районе и прочие нюансы. Поэтому имеет смысл выяснить в деталях, как рассчитать количество трубы для теплого водяного пола, шаг укладки, температуру носителя, способ укладки и т.д.
Определяемся с температурой теплоносителя водяного пола
Согласно проектным нормам, расчет тепла теплого пола (на поверхности системы вспомогательного обогрева) должен опираться на следующие значения:
Если на поверхности пола выдержана температура в указанных пределах, то в помещениях дома достигаются оптимально-комфортные условия проживания. Пределы можно сдвигать на 2-30С в меньшую сторону. При большем сдвиге смысл выполнять укладку водяной системы обогрева воздушных масс снизу помещения не имеет смысла.
Теперь ответим на вопрос, как рассчитать теплый водяной пол, не используя калькулятор в режиме онлайн. Сверившись с назначением комнаты и определившись с требуемой оптимальной температурой на поверхности системы, нужно оценить качество и физико-технические характеристики будущего напольного покрытия. А именно его устойчивость к температурам. Например, плитка их не боится, а паркет может быстро потерять свои качества. Именно эти особенности и не учитывают калькуляторы для расчета теплого пола на сайтах.
Эксперты подсчитали, что температура теплоносителя должна быть в пределах от 43-550С. Чем прихотливее настил, тем ниже градус, но не ниже 370С.
Как контролировать и регулировать температуру теплоносителя?
Чтобы избежать потерь тепла, рекомендуют устанавливать два термометра:
Неважно, какой применялся калькулятор для расчета теплого водяного пола, главное, создать такой проект, чтобы разница показаний измерительных приборов не выходила за пределы диапазона 5-100С. Эти параметры указывают, что система обогрева работает корректно. Для этого при составлении проекта и определении оптимальной температуры носителя тепла учитывают:
Перечисленные параметры влияют на индивидуальный расчет теплоотдачи теплого пола, а калькулятор в режиме онлайн ее не учитывает. На экспертных таблицах ниже точно просчитаны коэффициенты отдач тепла при разных условиях монтажа пола.
Как проводят расчет трубы для водяного теплого пола?
Водяной теплый пол представляет собой систему соединенных между собой труб, которые затем подключаются к коллектору. В качестве расходных материалов берут гофрированные, медные (очень дорогие) или металлопластиковые изделия. Тип труб должен учитываться используемым вами калькулятором теплого пола, ведь материал их производства не только влияет на стоимость монтажа системы, но и на тепловые характеристики. Но для расчета расхода труб для теплого водяного пола на квадратный метр только типа расходных материалов недостаточно.
Нужно знать:
Ее называют полезной. Рассчитывается она очень просто. Нужно из общей площади помещения вычесть ту площадь, которую будут занимать стационарные предметы мебели — кухня, диван или кровать с коробами, шкафы и т.д. Чтобы было проще выполнить расчет трубы для теплого пола без калькулятора, эксперты предлагают сделать графический чертеж. План помещения, где будет выполнена укладка, или всей квартиры с разметкой полезных площадей. Теперь провести расчет водяных теплых полов по площади будет не сложно — нужно сложить все полезные площади.
Существует несколько вариантов — «змейка», «улитка», «двойная змейка» и «угловая улитка». Формы монтажа труб можно комбинировать.
Обычно «змейку» выбирают при организации вспомогательной системы обогрева незначительных по площади помещений. Также имеет смысл поинтересоваться, как рассчитать длину трубы для теплого пола с учетом укладки «змейка» и владельцам частных домов с качественным наружным утеплением. В комнатах с незначительными потерями тепла этот способ монтажа труб будет эффективным. Дело в том, что он предполагает размещение изделия по синусоиде с протягиванием вдоль стен. Поэтому в больших комнатах (длина трубы свыше 65 м) температура поверхности может сильно колебаться — свыше 90С. Этот недостаток слегка устраняет «двойная змейка». Поэтому использовать нужно тот онлайн калькулятор теплого водяного пола, который учитывает полезную площадь и тип монтажа труб.
В объемных пространствах стандартной геометрии (без дизайнерских излишеств) — прямоугольник, квадрат, круг — удобнее применять тип укладки «улитка». Способ еще называть «спираль». Он предполагает фиксацию трубы вдоль стен с последующим изгибом на 900 и закручиванием. Метод позволяет эффективно чередовать трубы «подачи» и «обратки». Его применение не только упрощает расчет трубы для теплого пола на 1 м2, но и позволяет организовать равномерный прогрев поверхности.
Шаг — расстояние между соседними изделиями. Он не должен превышать отметку в 30 см. Такое ограничение связано с неэффективностью работы теплого пола. При ходьбе по нему ступни человека не должны ощущать перепад температур. При монтаже труб с шагом свыше 33 см такой эффект будет очень заметен. Любой онлайн калькулятор трубы теплого пола учитывает этот параметр.
Есть ограничение и для граничных зон. Здесь трубы размещаются с шагом 10 см. В остальных зона параметр увеличивают на 5 см (обычно). То есть 15, 20 и 25 см. Чем больше шаг, тем менее тепло в помещении и тем меньший объем расходных материалов потребуется. Поэтому если вы не знаете, как рассчитать длину трубы для теплого водяного пола, вспомните о назначении отапливаемой площади и личных требованиях комфорта. Если это спальня при плохом центральном отоплении, тогда 10-15 см. Если коридор, 20-25 см. Но прибавка 5 см не категоричная. Шаг может быть и 17.5 см, и 11.5 см. Его удобнее рассчитать по площади и назначению комнаты, учитывая теплоотдачу теплого пола, которую по таблице выше можно посмотреть.
Как фактически рассчитать количество трубы для теплого пола?
Вычислив перечисленные в списке параметры, калькулятор подсчета длины трубы теплого водяного пола уже не нужен. Все, что нужно сделать подставить данные в простую математическую формулу:
L искомая длина трубы =S полезная площадь⁄N шаг укладки труб * 1,1
В этой формуле коэффициент 1.1 компенсирует расход труб на поворотах. Например, площадь для обогрева равна 24 м2, а шаг — 15 см. Подсчитываем расход трубы для теплого пола при шаге 15 см следующим образом:
L искомая длина трубы =S полезная площадь⁄Nшаг укладки труб * 1,1=24 м²⁄0,15м*1,1=176м
15 сантиметровый шаг обязательно переводим в метры — 0.15 м. Полученный результат не будет окончательным в расчетах длины трубы для теплого пола, ведь формула не учитывает значение длины расходных материалов от коллектора до контура (обратку и подачу). Чтобы правильно рассчитать последний параметр на схеме обозначают места размещения функциональных узлов системы. Далее меряют расстояние рулеткой. Несложно просчитать и количество трубы для теплого пола на 1м2 без калькулятора, используя туже формулу.
Если у вас стандартные значения шага, то применять формулу нет необходимости. Вы можете быстро посмотреть, каким будет расход трубы теплого пола на 1 м2 по таблице выше.
Как правильно рассчитать диаметр трубы на теплый пол?
Просчитывая, сколько метров трубы надо на 1 квадратный метр теплого пола, не стоит упускать из виду и диаметр расходных изделий. Если он выбран неверно, то скорость подачи и обратки теплоносителя будет слишком медленная или слишком быстрая, что приведет к большим потерям тепла и неэффективной эксплуатации системы. Поэтому определившись с тем, как рассчитать, сколько метров трубы надо на теплый пол, подсчитаем эффективный диаметр изделий по формуле:
Определившись с тем, сколько метров теплого пола нужно на 1 м2, несложно подставить в формулу все значения и получить искомое неизвестное. Обычно для организации системы вспомогательного обогрева берут трубы диаметром 16-20 мм. Значение диаметра 16 мм больше подходит для расходных изделий, прокладываемых в жилых помещениях. Подсчитав, сколько нужно трубы для теплого пола на 1 м2, можно, используя таблицу ниже, быстро определиться с шагом и диаметром расходных материалов. Но стоит учитывать, что эти параметры просчитаны для определенного шага укладки.
Как сделать расчет длины трубы и мощности теплого пола без калькулятора?
Чтобы создать в каждом конкретном помещении оптимально-комфортные условия, необходимо определить «потребность» тепла. Она рассчитывается в киловаттах. При этом расчет водяных теплых полов проводят по площади без калькулятора и сложных вычислений. Учитывают, что:
Путем несложных вычислений эксперты подсчитали, что при раскладке труб с шагом 25 см каждый 1 м2 системы генерирует 82 Ватта тепла. Теперь зная, сколько трубы надо на 1м2 теплого пола, можно варьировать величину шага, чтобы достигнуть оптимальных условий. То есть при дистанции между витками в 15 см получают 101 Ватт, 10 см — соответственно, 117 Ватт. Чтобы вам было легче подсчитать тепловую мощность теплого пола на квадратный метр при использовании нестандартных шагов, мы приводим таблицу зависимости.
Теплоотдача теплого пола и длина контура
При организации водяных теплых полов важно определиться с максимальной длиной одного контура в системе. Этот пункт в расчетах длины трубы для теплого пола без калькулятора очень важен для больших пространств. Превышение максимального параметра грозит созданием эффекта «запертой петли». Ситуация, когда циркуляция теплоносителя через контур невозможна даже при установке очень мощного насоса. В расчете этого параметра теплоотдача теплого водяного пола на м2 не участвует. Нужны значения длины расходных изделий и их диаметр.
Эксперты просчитали, чтобы избежать эффекта «запертой петли», нужно избегать потерь давления свыше 20 кПа. Чтобы не приводить громоздкие формулы, озвучим просчитанные специалистами длины труб теплого пола различного типа:
Теперь вы знаете, как посчитать трубу на теплый пол, определить ее диаметр и температуру теплоносителя. Но выполняя расчеты, не стоит забывать, что в больших помещениях можно выполнять несколько контуров. Это поможет соблюсти требования по мощность водяного теплого пола на 1 м2 и по длине контура. Контуры могут отличаться и по шагу монтажа расходных изделий. Все зависит от назначения пространства и его функциональных зон.
Если с решением вопроса, как рассчитать длину трубы для теплого пола по квадратным метрам, на каком-то этапе возникли сложности, лучше не рисковать, и доверить составление проекта специалистам. Они проводят расчет трубы для теплого водяного пола без калькулятора с применением специальных профессиональных программ, в которых учитываются потери тепла, назначение системы, типы стен и полов, мостики холода и прочие параметры. Поэтому для организации долговечного (свыше 25 лет без необходимости ремонта), надежного (нет протечек, равномерный прогрев, нет ощущаемых эффектов) и оптимального по мощности водяного теплого пола лучше привлечь специалистов.
Для консультации позвоните по телефону, указанному на сайте или оставьте заявку.