Теплые полы отличное решение для благоустройства своего жилья. Температура пола напрямую зависит от длины труб теплого пола, спрятанных в стяжке. Труба в полу укладывается петлями. Фактически из количества петель и их длинны и складывается общая длина трубы. Понятно, чем длиннее труба в одинаковом объеме, тем теплее пол . В этой статье поговорим об ограничениях на длину одного контура теплого пола.
Приблизительные расчетные характеристики для труб диаметром 16 и 20 мм составляют: 80-100 и 100-120 метров соответственно. Эти данные приведены приблизительно для примерных расчетов. Давайте более детально рассмотрим процесс монтажа и заливки теплых полов.
Расчет стоимости
Ориентировочный расчет стоимости водяного теплого пола для дома с активной площадью подогрева 100 м2:
- Упаковка экструдированного пенополистирола Пеноплэкс толщиной 5 см стоит примерно 1150 рублей. Площадь материала в ней 5,04 м2, значит нам понадобится 20 упаковок утеплителя, итого 23000 рублей.
- Армированная сетка 15*15 см, из прутков 5 мм стоит 53 рубля за квадратный метр, значит всего на армирование у нас уйдет 5300 руб.
- Рулон полиэтиленовой гидроизоляции 200 мкм имеет площадь 300 кв. м., и стоит 3800 рублей.
- Цена на метр металлопластиковой трубы – 40 рублей. При укладке с шагом 15 см, расход составит 6,7 погонных метра на квадрат, итого нам потребуется 670 метров трубы стоимостью 26800р. Плюс дополнительный запас на подвод контуров к коллектору.
- Демпферную ленту для экономии сделаем своими руками из вспененного полиэтилена, потребуется около 30 квадратных метров. Цена полиэтиленовой подложки толщиной 8 мм составляет примерно 22 рубля за квадрат, итого 660 р.
- 2 коллектора от Valtec на 7 контуров обойдутся в 3200 р.
- 14 фитингов для подключения труб к коллектору будут стоить 1610 р.
- Готовый смесительный узел с насосом на 7 контуров стоит 14500 р.
- Плюс прибавим сюда дополнительные расходы на крепеж (саморезы, нейлоновые стяжки) +1000 р.
- Итого материалы обойдутся вам в 79870 рублей, без учета покупки котла.
Стоимостной расчет теплых водяных полов показан на фото
Стоимость стяжки для пола вместе с работой из пескобетона толщиной 6 см составляет примерно 480 рублей за метр, итого +48000 руб.
Если вы будете нанимать мастеров, дополнительно нужно учесть стоимость укладки труб, изоляции, сетки и испытания системы. Итоговая стоимость монтажа системы под ключ составит примерно 1500 рублей за квадратный метр.
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)
Как правильно сделать расчет перед укладкой?
Чтобы рассчитать шаг труб, учитывают параметры:
- Площадь покрытия. Рассчитывается то пространство, которое не занято встроенной мебелью, кухонной техникой, ванной или душевой кабинкой и другими объектами, под которыми обогревать пол бессмысленно.
- Температура теплоносителя — обычно от 30 до 60 градусов. Надо также учитывать, что стяжка пола или уложенное поверх неё покрытие приводят к поглощению тепла, так что само основание обычно не прогревается выше 35 градусов.
- Вид покрытия. Некоторые из них (например, паркет) не переносят слишком высокую температуру, поэтому шаг нужно делать реже.
- Мощность теплоотдачи. Чем меньше шаг, тем она выше. Рассчитывать же мощность теплоотдачи надо, учитывая необходимую температуру в помещении и потери тепла при нагреве комнаты (на внешние стены, окна, входную дверь, дверь на лоджию или балкон и т. д.).
- Улитка (спираль, ракушка). Трубку с большим шагом укладывают вдоль стен, затем приближают к центру комнаты, а разводят в обратном направлении так, чтобы выходная труба проходила между витками входной спирали.
- Двойная спираль. Помещение делится на две зоны, в каждой из которой укладывается свой контур спирали.
- Змейка. Здесь трубу просто прокладывают так, чтобы она шла зигзагом (точнее, змейкой) от входа к выходу. Самый простой для планирования, но и самый неэффективный по обогреву способ: последние шаги змейки будут слишком холодными.
- Двойная змейка. Похожа на обычную, но возвратная часть прокладывается параллельно входной.
Рассчитывая шаг, надо учитывать следующее:
- При спирали или двойной спирали надо учитывать, что половина труб в контуре будут возвратными. Поэтому исходить надо из того, что всерьёз обогревать будут те трубы, которые идут от входа напрямую.
- При змейке чем меньше расстояние, тем лучше.
- При двойной змейке расчёт будет таким же, как при спирали.
Температура
Максимальная рекомендуемая температура в трубах не должна превышать 60 градусов. Кроме того, ее сбивают различные варианты покрытия пола, например, ламинат или линолеум, так что по факту она оказывается около 35 градусов.
Как бы то ни было, для осуществления контроля температуры стоит установить датчики. Один из них необходимо разместить сразу на входе в систему, после насоса. Второй датчик устанавливается уже перед насосом, соответственно, на выходе из системы.
Кроме того, существуют определенные параметры для каждого типа помещений:
- В жилых комнатах температура пола должна быть около 29 градусов.
- Помещения проходного типа должны иметь режим в 35 градусов.
- Рабочие пространства должны быть чуть холоднее проходных – 33 градуса.
Схемы монтажа водяного теплого пола
Схема укладки трубы теплого пола может выполняться «змейкой», «улиткой» или быть комбинированной.
Укладка водяного контура змейкой является самым простым. Осуществляется он петлями. Такая схема монтажа оптимальна в комнате, поделенной на функциональные зоны, в которых планируется применять различные режимы температур.
Когда первая петля монтируется по периметру помещения, а внутри него пускается одинарная змейка, то половину площади будет достаточно прогревать горячая вода. В другой части комнаты станет циркулировать остывший теплоноситель. Поэтому в ней будет прохладно.
Используется и еще одна разновидность такой схемы — двойная змейка. При ней подающие и обратные водяные ветки идут по всей комнате рядышком.
Третья вариация подобной схемы — распределение витков угловой змейкой. Она применяется в угловых комнатах, когда внешними являются две стены.
Витки змейки можно устанавливать равномерно. Однако изгибы водяных петель в этом случае будут сильно изогнуты.
Достоинство схемы — раскладка трубы теплого пола змейкой простая. Ее легко спланировать и смонтировать.
Минусы:
- перепад температур в одной комнате;
- изгибы трубопровода излишне крутые, что при малом шаге укладки может вести к изломам.
Установка водяного пола улиткой называется также «ракушкой» или «спиралью». При этой схеме подающие ветки и обратные, монтируются по всей площади комнаты и идут по спирали параллельно друг дружке. Монтаж осуществляется от периметра стен к середине помещения.
Подающая ветка в центре помещения завершается петлей. От нее параллельно монтируется своими руками обратка и проходит от середины комнаты по ее периметру дальше к коллектору. Когда в помещении есть холодная внешняя стена, вдоль нее можно уложить двойную улитку.
Укладка труб теплого пола улиткой обладает такими достоинствами:
- Помещение прогревается равномерно.
- Гидравлическое сопротивление в системе невелико.
- Установка ракушки требует меньшего расхода материалов, чем змейки.
- Изгибы витков получаются плавными, благодаря этому шаг меж витками можно делать меньше.
Минус улитки — сложное планирование и трудоемкий монтаж.
Не у всех комнат прямоугольная конфигурация, также в помещении может быть две внешних холодных стены. Чтобы там было тепло, можно использовать комбинированную укладку контуров своими руками.
Чтобы вдоль внешних стен комната грелась сильнее, петли подающих труб размещаются там. Монтировать их лучше всего почти под углом в 90º друг к другу.
Грамотный подход к утеплению балкона: калькулятор расчёта толщины теплоизолятора
На чтение: 1 минута Нет времени?
Так уж повелось в нашей стране, что зимы у нас морозные, осень дождливая и ветреная, и даже летом некуда деться от вездесущих сквозняков. Мечта каждого хозяина, имеющего балкон или лоджию, создать на этой, на первый взгляд, неприглядной территории настоящий оазис или зону отдыха. Вопрос лишь в том, как правильно и точно рассчитать расход материалов, чтобы распланировать траты и не переплатить лишнего. Специально для наших читателей редакция HouseChief.ru разработала удобный и наглядный калькулятор, который поможет домашним мастерам без специальной подготовки точно рассчитать необходимую толщину утеплителя для балкона или лоджии.
Тёплый балкон чаще всего это многослойная конструкция, которую нужно грамотно рассчитать
Читайте в статье
Расчет мощности теплого водяного пола
Перед расчётом тёплого водяного пола следует обратить внимание на следующие параметры:
- площадь помещения;
- характеристики помещения (желаемая температура, материал стен, конструкция окон);
- вид напольного покрытия, то есть из чего будет сделан пол. Так, при покрытии пола из цельной доски, требуется более высокая степень обогрева помещения.
- мощность котла, насоса, диаметр труб.
Расчёт тёплого водяного пола включает в себя несколько этапов.
- Необходимо нарисовать план помещения на листе бумаги, лучше на миллиметровой, задав масштаб. В плане должны быть отображены расположения окон и дверей.
- Расчёт шага труб (определённого промежутка между трубами при укладке), их расположения и диаметра.
неравномерноне должна быть выше 30 градусов.
Контур труб при укладывании должен быть в пределах 80−90 метров. Чем длиннее труба, тем больше гидравлическое сопротивление. При увеличении длины трубы и большом количестве поворотов сопротивление будет возрастать. Площадь обогрева не должна превышать 20 м². Если помещение имеет большую площадь, то тогда его надо разделить пополам и сделать два контура, или разделить на три и более контуров. Когда известно количество контуров, то тогда покупается коллектор с определённым количеством отводов. Лучший вариант — это коллектор с регулировочными клапанами, которые помогают изменять температуру, а значит регулировать подачу теплоносителя в каждый контур.
Величина гидравлического сопротивления должна быть одинакова в каждом контуре, который подключен к распределительному коллектору. Для разных помещений (балкон, веранда) необходимы независимые контуры. Эти помещения должны отапливаться отдельно, потому что на их обогрев уходит много тепла.
От шага труб зависит равномерное распределение тепла и необходимая длина труб. Средний расход труб составляет 5 погонных метров на 1 м² площади помещения, если расстояние между витками 20−30 см. То есть нужно около 100 м трубы для помещения площадью 20 м².
Чтобы достигнуть теплоотдачи в 50 Вт на квадратный метр, шаг труб с теплоносителем должен быть 30 см.Когда теплоотдача повышается до 80 Вт, тогда шаг должен уменьшаться до 20 см. Если повышаются размеры промежутков между трубами, то в таком случае рекомендуется повышать температуру теплоносителя
При размещении труб отопления тёплого водяного пола на плане не стоит забывать про основные места тепловых потерь, которыми являются окна и двери. Труба, отходящая от стояка, должна проходить вдоль окна. Расстояние от труб до стен должно составлять 20−25 см, но не меньше 8−10 см. Расстояние между трубами зависит от диаметра труб. По чертежу и контуру труб рассчитывается количество труб, необходимое для укладки. Дополнительно надо добавить два метра для подводки трубы к стояку.
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.
Конкретный пример расчета отопительной ветки
Предположим, что требуется определить параметры теплового контура для дома площадью 60 квадратных метров.
Для расчета понадобятся следующие данные и характеристики:
- габариты помещения: высота – 2,7 м, длина и ширина – 10 и 6 м соответственно;
- в доме 5 металлопластиковых окна по 2 кв. м;
- внешние стены – газобетон, толщина – 50 см, Кт=0,20 Вт/мК;
- дополнительное утепление стен – пеноплистирол 5 см, Кт=0,041 Вт/мК;
- материал потолочного перекрытия – ж/б плита, толщина – 20 см, Кт=1,69 Вт/мК;
- утепление чердака – плиты пенополистирола толщиной 5 см;
- габариты входной двери – 0,9*2,05 м, теплоизоляция – пенополиуретан, слой – 10 см, Кт=0,035 Вт/мК.
Далее рассмотрим пошаговый пример выполнения расчета.
Шаг 1 — расчет теплопотерь через конструктивные элементы
Термическое сопротивление стеновых материалов:
- газобетон: R1=0,5/0,20=2,5 кв.м*К/Вт;
- пенополистирол: R2=0.05/0.041=1.22 кв.м*К/Вт.
Термосопротивление стены в целом составляет: 2,5+1,22=3,57 кв. м*К/Вт. Среднюю температуру в доме принимаем за +23 °C, минимальную на улице 25 °C со знаком минус. Разница показателей – 48 °C.
Вычисление общей площади стены: S1=2,7*10*2+2,7*6*2=86,4 кв. м. От полученного показателя необходимо отнять величину окон и двери: S2=86,4-10-1,85=74,55 кв. м.
Подставляя полученные показатели в формулу, получим стеновые теплопотери: Qc=74,55/3,57*48=1002 Вт
По аналогии рассчитываются тепловые издержки через окна, дверь и потолок. Для оценки энергетических потерь через чердак учитывают теплопроводность материала перекрытия и утеплителя
Итоговое термическое сопротивление потолка равно: 0,2/1,69+0,05/0,041=0,118+1,22=1,338 кв. м*К/Вт. Теплопотери составят: Qп=60/1,338*48=2152 Вт.
Чтобы подсчитать утечку тепла через окна необходимо определить средневзвешенное значение теплового сопротивления материалов: стеклопакета – 0,5 и профиля – 0,56 кв. м*К/Вт соответственно.
Rо=0,56*0,1+0,5*0,9=0,56 кв.м*К/Вт. Здесь 0,1 и 0,9 – доля каждого материала в оконной конструкции.
Теплопотери окна: Qо=10/0,56*48=857 Вт.
С учетом теплоизоляции двери ее тепловое сопротивление составит: Rд=0,1/0,035=2,86 кв. м*К/Вт. Qд=(0,9*2,05)/2,86*48=31 Вт.
Итого теплопотери через ограждающие элементы равны: 1002+2152+857+31=4042 Вт. Результат надо увеличить на 10%: 4042*1,1=4446 Вт.
Шаг 2 — тепло на обогрев + общие теплопотери
Сначала вычислим расход тепла на обогрев поступающего воздуха. Объем помещения: 2,7*10*6=162 куб. м. Соответственно вентиляционные теплопотери составят: (162*1/3600)*1005*1,19*48=2583 Вт.
По данным параметрам помещения, суммарные тепловые издержки составят: Q=4446+2583=7029 Вт.
Шаг 3 — необходимая мощность теплового контура
Рассчитываем оптимальную мощность контура, необходимую для возмещения теплопотерь: N=1.2*7029=8435 Вт.
Далее: q=N/S=8435/60=141 Вт/кв.м.
Исходя из требуемой производительности системы отопления и активной площади помещения, можно определить плотность потока тепла на 1 кв. м
Шаг 4 — определение шага укладки и длины контура
Полученное значение сравниваем с графиком зависимости. Если температура теплоносителя в системе составляет 40 °C, то подойдет контур с параметрами: шаг – 100 мм, диаметр – 20 мм.
Если в магистрали циркулирует вода, разогретая до 50 °C, то интервал между ветками можно увеличить до 15 см и использовать трубу сечением 16 мм.
Считаем длину контура: L=60/0,15*1,1=440 м.
Отдельно необходимо учесть расстояние от коллекторов до тепловой системы.
Как видно из расчетов, для обустройства водяного пола придется делать не менее четырех петель отопления. А как правильно уложить и закрепить трубы, а также другие секреты монтажа мы рассмотрели здесь.
Проектирование кабельного подогрева
Главными отличиями электрических теплых полов — нагревательные элементы, состоящие из кабелей или кабельных секций. Рассмотрим разновидности и методы расчёта.
Резистивный нагревающий кабель – это нагревательный элемент из одного или двухжильного кабеля в защитном экране, с неизменным сопротивлением, который уложен по площади пола.
Кабель имеет стандартные значения длины, а соответственно сопротивления и вырабатываемого тепла. Длину кабеля изменять нельзя, это приведёт к изменению тока и нарушению работы.
Удельная мощность и длина
Это мощность одного кв.м теплого пола. Под этот показатель подбирается длина нагревающего электрокабеля.
Например, мощность кабельной системы для правильного подогрева должна быть около 100-150 Вт/м2; если теплый пол планируется использовать как основное отопление, то нужно 150-200 Вт/м2. Если нам нужно подогреть 10 м2, то нужен кабель мощностью 10*100=1000 Вт.
Сколько это метров кабеля?
Это уже будет зависить от его сечения. Чем толще провод, тем, больше его мощность, и тем больше шаг укладки будет при монтаже. Более тонкий провод придется укладывать с меньшим шагом, чтобы соблюсти выбранную удельную мощность, соответственно расход кабеля будет больше.
Для удобства расчетов и укладки продаются электрические ТП в виде матов, свернутых в рулон. Кабель в них уложен змейкой с определенным шагом и зафиксирован. Ширину такого «коврика» изменить нельзя, как правило, она равна 50 см. Получается, что удельную мощность задает производитель, например 130 Вт/м2. Покупателю остается только выбрать подходящую площадь нагревательного элемента из имеющихся в продаже.
Какие данные нужны для расчета?
Традиционный расчет контура выполняется для труб с диаметром 16мм, но схема для любого размера трубы остается той же: считаются по длине петли, по которым будет двигаться носитель тепла.
Собираются исходные данные:
- Желаемая температура над полом:
- Схема укладки контура;
- Расстояние между элементами трубопровода;
- Максимальная длина используемой трубы;
- Число используемых контуров с разной длиной;
- Возможность присоединения петель к одному насосу и коллектору, число такие соединений.
Расстояние между трубами в контуре
По периметру помещения контур с греющими элементами укладывается с шагом 0,1 м. В остальном пространстве принято считать шаг от 0,15 до 0,25м. Если превысить максимальный показатель, то при ходьбе владельца по напольному покрытию будет ощущаться сильная разница температур, что крайне неприятно.
Допустимая длина контура
Показатель зависит от параметров давления в петле и сопротивления гидравлики – их определяет количество теплоносителя, проходящего через определенный диаметр трубы за единицу времени.
Когда обустраивается тёплый пол, циркуляция воды в одной из петель нарушается, и восстановить ее не удается даже циркуляционным насосом. Теплоноситель оказывается запертым в контуре, остывает, снижает давление до 0,2 бар.
Специалисты рекомендуют следующие размеры в контуре:
- Петля из металлопластика в 16 мм диаметром может быть до 100 метров. Оптимальным значением считается 80 м;
- Трубы из полиэтилена диаметров в 18 мм могут образовывать петли до 120м (лучше 80…100м);
- Труба из металлопластика в 20мм диаметром допускает петли в 125 метров. Чем меньше будет в этом случае длина, тем надежнее и стабильнее прогнозируется работа системы.
Как рассчитать контуры с разной длиной?
Иногда теплый пол делается с несколькими контурами. В идеале они должны быть равны по длине, тогда балансировать систему не придется. На практике подобная схема практически неосуществима даже опытными специалистами.
Для расчета трубопровода в разных комнатах учитывается разница в длине каждого из контуров до 40%. Рекомендуется варьировать диаметры труб и менять шаг их укладки, что позволит компенсировать длины петель.
Возможность подсоединения к одному насосу и коллектору
Число подключаемых к коллектору и насосу петель можно узнать по мощности оборудования, трубам (диаметры и материал изготовления), числу контуров, метражу комнаты, а также материалу, из которого сделаны все конструкции ограждающего типа.
Самостоятельно с такими вычислениями справиться сложно, поэтому на этом этапе стоит привлечь профессионалов, у которых достаточно опыта и знаний в расчетах проектов теплых полов.
Как посчитать петлю?
После сбора исходных данных и определения оптимального варианта теплых полов, приступают к вычислению максимальной длины контура водяного теплого пола:
Подобные расчеты позволяют создать системы нагрева полов с достаточной мощностью для регулирования и поддержания заданной владельцем температуры в жилой комнате. Считая длину труб в нескольких контурах для большого дома, предполагая их соединение с одним коллектором, стоит обратиться к проектировщикам с опытом выполнения подобных работ.
Какая температура должна быть в комнатах частного дома?
Расчет длины трубопровода в теплых полах важен для скорости нагрева и достаточного выделения тепла. Внутри помещения должна поддерживаться стабильная температура, для чего теплоноситель прогревается до 60 градусов тепла. Если это значение будет превышено, то материалы коммуникаций могут пострадать.
Значения теплового комфорта для жилых помещений частного дома должны быть примерно следующие:
- В комнатах нужно поддерживать от 27 градусов до 29 градусов тепла;
- Коридор или прихожая (все проходные места) – 35 градусов тепла;
- Ванные и места с высокой влажностью – до 33 градусов тепла.
Дата: 25 сентября 2021
Рассчитываем циркуляционный насос
Чтобы система получилась экономичной, нужно подобрать циркуляционный насос, обеспечивающий нужный напор и оптимальный расход воды в контурах. В паспортах насосов обычно указывают напор в контуре самой большой длины и суммарный расход теплоносителя во всех петлях.
На напор оказывают влияние гидравлические потери:
∆ h = L*Q²/k1, где
- L — длина контура;
- Q — расход воды л/сек;
- k1 — коэффициент, характеризующий потери в системе, показатель можно взять из справочных таблиц по гидравлике или из паспорта на оборудование.
Зная величину напора, вычисляют расход в системе:
Q = k*√H, где
k — это коэффициент расхода. Профессионалы принимают расход на каждые 10 м² дома в пределах 0,3-0,4 л/с.
Среди составляющих теплого водяного пола особая роль отводится циркуляционному насосу. Только агрегат, мощность которого на 20 % превышает фактический расход теплоносителя, сможет преодолеть сопротивление в трубах
Цифры, касающиеся величины напора и расхода, указанные в паспорте, нельзя воспринимать буквально — это максимум, а фактически на них оказывает влияние протяженность, геометрия сети. При слишком большом напоре уменьшают длину контура или увеличивают диаметр труб.
