Системы вентиляции и кондиционирования
Назад

Как сделать расчеты для теплого пола формулы и примеры пошаговая инструкция

Опубликовано: 01.04.2020
Время на чтение: 24 мин
0
5

Как рассчитать электрический тёплый пол

Если было принято решение об обустройстве системы теплого пола в доме, то мало просто купить требуемые материалы – нужно знать еще, сколько их потребуется.

И расчеты эти непросты, если учесть, что хочется не прикупить лишнего и вместе с тем убедиться, что приобретенных материалов будет достаточно для достижения требуемого уровня температуры в комнатах.

Как рассчитать теплый пол? Попробуем разобраться.

Как рассчитать теплый пол

Классификация теплого пола

Для начала хотелось бы остановиться на том, каким же должен быть правильный и качественный теплый пол, независимо от того, на каком теплоносителе – электричестве или воде – он будет работать.

Итак, система такого подогрева будет работать по-разному в зависимости от толщины основания или качества теплоизолятора, а значит, все эти моменты нужно учитывать.

Считается, что толщина теплоизоляционного материала не должна быть более 3 см, при этом материал лучше приобретать с отражающим слоем – так сохранить тепло внутри помещения будет проще.

Как сделать расчеты для теплого пола формулы и примеры  пошаговая инструкция

Совет! В качестве теплоизолятора советуют приобретать пенополистирол плотностью около 35 кг/м3.

Теплый пол своими руками

Толщина бетонной стяжки должна составлять около 4-10 см, особенно если речь идет об укладке кабельного или водяного пола. Внутри она имеет усиление армирующей сеткой, на которую, кстати, и могут закрепляться теплоносители.

За счет этого тепло будет перераспределяться лучше.

В случае если планируется обустройство водяного пола, рекомендуется приобретать трубы, изготовленные из металлопластика либо из сшитого полиэтилена диаметром 16-20 мм – с ними проще всего наделить систему оптимальной мощностью, достаточной для прогрева комнат.

Схема теплого пола под стяжку

Труба для теплого пола

Для того чтобы произвести все необходимые расчеты, которые помогут определиться с количеством материалов для теплого пола, следует учесть следующее:

  • суммарная площадь помещения, где будет обустраиваться подогрев пола. Именно от этой цифры и будет зависеть количество контуров в системе;

Как рассчитать площадь комнаты

Важно! Один отопительный контур эффективно греет максимум 40 м2. При этом его длина не должна быть более 100 м. А шаг между уложенными трубами – не более 30 см.

  • количество коллекторов. Важно помнить, что каждый контур обогрева может быть подключен только к одному коллектору;
  • планировка помещений, где обустраивается подогрев;

Варианты схем укладки нагревательного кабеля

  • размеры окон и других мест, где тепло будет теряться. Вид остекления. Типы дверей;
  • сказаться на показателе мощности может и толщина стен дома;
  • влажность воздуха в помещении;
  • расположение мебели и других предметов интерьера в помещении. Под ними теплый пол не укладывается, если он электрический, так как вентиляция будет недостаточной и система может быть повреждена. Да и на сохранности мебели и техники излишний нагрев также может сказаться негативно;
  • назначение помещения, где будет производиться монтаж. В зависимости от этого и выбирается мощность подогрева;
  • другие источники тепла и их мощность.

При расчете теплого пола нужно учитывать многие моменты

Немаловажным может оказаться температурный режим в регионе и необходимость подогрева конкретного помещения, регулировки температуры в нем. На мощность пола значительное влияние может оказать и вид финишного покрытия пола – одни материалы легко пропускают тепловую энергию, другие – хуже.

Схема установки электрических универсальных нагревательных матов для теплого пола

Совет! Проще всего рассчитать теплый пол при помощи онлайн-калькуляторов.

Итоговый показатель температуры пола зависит от того, с какой целью используется комната. Например:

  • 29-30 градусов – холлы, прихожие;
  • 27-29 – кабинеты, комнаты жилые;
  • 30-35 – полы возле окон, на верандах;
  • 32 – ванные, санузлы;
  • 17-19 – спортивные залы.

Монтаж водяного теплого пола

При этом температура теплоносителя не должна быть менее 40 градусов или превышать 60. Система подогрева должна быть такой, чтобы разница между температурными показателями прямой и обратной труб в случае с водяными полами не превышала 15 градусов. Иначе основание будет прогрето абсолютно неравномерно.

Баланс тепловых/гидравлических нагрузок для водяного пола должен быть также оптимален и выверен. Поэтому нагревательные контуры должны иметь определенную длину в соответствии с диаметром. Оптимальный вариант трубы – 18 мм, так как даже при небольшом количестве воды такой трубопровод будет правильно работать и обогревать основание.

Обычно системы теплого пола оснований не выступают в качестве единственного источника обогрева помещений, однако некоторые именно так и планируют отапливать дом. Но перед принятием этого инженерного решения важно убедиться, можно ли вообще конкретное помещение обогреть только таким образом.

Как сделать расчеты для теплого пола формулы и примеры  пошаговая инструкция

Электрический теплый пол

Если в период использования системы потери тепла не превышают 100 Вт/м2, то системы подогрева полов будет вполне достаточно для прогрева комнаты.

Однако произвести расчеты, чтобы получить нужные данные, самостоятельно довольно сложно, так как используются сложные формулы. Так что рекомендуется воспользоваться онлайн-калькулятором расчета тепловых потерь помещения.

В случае если потери тепла выходят больше 100 Вт/м2, то теплоизоляцию помещения нужно улучшать либо обустраивать дополнительную систему обогрева.

В каждом помещении, в зависимости от его особенностей, требуется различная мощность подогрева пола. Наибольшей она должна быть в прохладных комнатах, а также на лоджии или балконе. В таком помещении мощность не может быть менее 180 Вт/м2. В ванной или санузле – не менее 140 Вт/м2 из-за высоких показателей влажности.

На заметку! Мощность системы теплого пола не может быть невысокой, если под обустраиваемой комнатой находятся не отапливаемые помещения.

Что касается электрического пола, в этом случае минимальная мощность должна быть равна 120 Вт/м2.

Электрический теплый пол под плитку

Таблица. Мощность системы подогрева пола в случае использования ее как дополнительного источника тепла.

Помещение Мощность, Вт/м кв.
Балкон и лоджия 180
Ванная, санузел 140-150
Жилые комнаты и кухня, расположенные на 2 и выше этажах 120-130
Жилые комнаты и кухня, расположенные на 1 этаже 140-150

В целом, система подогрева пола состоит из нескольких элементов. Это терморегулятор, который помогает управлять уровнем нагрева полов, термодатчик, следящий за тем, насколько нагреты полы, нагревательный элемент, а также силовой кабель для подключения к электросети всего этого оборудования.

Терморегулятор обычно устанавливается на стену, к нему подключаются все провода. Сам теплый пол, а также термодатчик обустраиваются под напольным покрытием (в стяжку или же на ее поверхности в зависимости от типа системы – нагревательный мат, ИК пленка или кабель нагревательный).

Сенсорный программируемый терморегулятор

На заметку! Проще всего произвести монтаж именно ИК пола или нагревательных матов. Их можно уложить просто под напольное покрытие. А вот электрокабель придется заливать стяжкой. Да и шаг между проводами в этом случае придется считать самостоятельно.

Для обустройства кабельного обогрева используется одно- или двужильный кабель. Первый является самым простым, но при этом сложным в работе, хоть и дешевым. Рассчитать все параметры для него будет довольно сложно, так как оба конца кабеля нужно выводить в одно место. Да и электромагнитное поле от него образуется обширное.

Двужильный кабель для теплого пола

Проще купить двужильный кабель, который, хоть и стоит немного дороже, все же за счет особого расположения проводов прост в установке и работе.

Определить мощность системы теплого электропола просто. Для этого мощность 1 м2 выбранной системы достаточно умножить на площадь, которую он будет обогревать.

Кстати, в приобретаемом комплекте уже отмерено и отмечено количество используемого кабеля. Расстояние между витками проводов должно быть 5-20 см.

Как сделать расчеты для теплого пола формулы и примеры  пошаговая инструкция

Точно его вычислить можно по формуле h = Sх100/L, где h – искомое значение ширины шага, L – длина кабеля, а S – площадь комнаты.

Рассчитываем электрический теплый пол

Посмотрим, сколько материалов потребуется для обустройства в помещении водяной системы подогрева. Расчет количества труб на 1 м2 в этом случае производится так: необходимо узнать, сколько составят теплопотери в помещении.

Их проще всего определить с помощью онлайн-калькулятора, в который вносятся данные о самом строении, а также о погодных условиях на улице. Пусть они будут равны 80 Вт/м2. Площадь квартиры, где будет обустраиваться система теплого пола, возьмем равную 80 м2.

В итоге общие теплопотери можно узнать, перемножив два значения 80х80 = 6400 Вт. Именно это значение придется компенсировать при помощи всех систем обогрева с запасом мощности до 20%.

Нагревательные маты

Водяной теплый пол

Таблица. Расчет трубы в зависимости от шага петли.

Шаг, см Расход, м п./1 м кв.
10 10
15 6,7
20 5
25 4
30 3,4

Обычно расстояние между водоводами выдерживается около 15 см при сечении трубы 16 мм. Тогда мощность 1 м2 пола составит около 100 Вт. Поделив общую площадь помещения на размер шага, получаем: 80/0,15 = 533 м. Именно столько метров трубы и потребуется для обустройства системы водяного подогрева в этой квартире. Примерно так же вычисляется и длина каждого контура.

Внимание! Около стен помещения, примыкающих к улице, шаг будет несколько меньше (10 см). С учетом этого и рассчитывается метраж водовода.

В строительных магазинах в продаже имеются трубы уже определенной длины – от 50 до 240 м. Они смотаны в бухты. А для присоединения к коллектору всей системы придется купить водоводы большего диаметра.

Ссылка на источник.

Рассмотрим, как происходит расчет гидравлический. Он необходим для выяснения мощности приобретаемого насоса. Потери для прямой трубы длиной 10 м, диаметром 16 мм и толщиной стенок 2 мм составят 1600 Па. Повороты на 180 градусов – по 40 Па каждый.

Тогда для помещения площадью 18 м2 с длиной и шириной стен 5,6 и 3 м соответственно при монтаже системы водяного пола змейкой гидравлические потери составят 18 680 Па. Цифра получилась путем следующих вычислений: значение ширины комнаты 3 делятся на шаг 0,15. Получается 20 прямых участков трубы. Потери всех прямых участков: 20х5,6х160 = 17 920 Па.

Предлагаем ознакомиться  Декоративный камин из полиуретана, как сделать своими руками

На поворотах ГП составят 19х40 = 760 Па. Таким образом, сложив 760 и 17 920 Па, получаем значение 18 680 Па.

Как можно устанавливать теплый пол?

Существует несколько способов установки теплого пола. Для примера можно рассмотреть 2 способа.

Настильный. Этот пол имеет настил из различных материалов, например, полистирола или древесины. Стоит заметить, что такой пол быстрее монтировать и вводить в эксплуатацию, так как он не требует дополнительного времени на заливку стяжки и её высыхание.

Бетонный. Такой пол имеет стяжку, для нанесения которой потребуется больше времени, поэтому если вы хотите сделать теплый пол как можно быстрее, то этот вариант вам не подойдет.

В любом случае установка теплого пола – занятие сложное, поэтому самостоятельно проводить этот процесс не рекомендуется. Если же дополнительных средств на работников нет, то установку пола можно проводить самостоятельно, но четко следуя инструкции по монтажу.

Дополнительные расчеты

Рассмотрим, как происходит расчет гидравлический. Он необходим для выяснения мощности приобретаемого насоса. Потери для прямой трубы длиной 10 м, диаметром 16 мм и толщиной стенок 2 мм составят 1600 Па. Повороты на 180 градусов – по 40 Па каждый. Тогда для помещения площадью 18 м2 с длиной и шириной стен 5,6 и 3 м соответственно при монтаже системы водяного пола змейкой гидравлические потери составят 18 680 Па.

Значит, чтобы система работала правильно, потребуется, чтобы через 1 м ее длины проходило не менее 2,4 л/час теплоносителя. Точно рассчитать производительность можно так: расход теплоносителя РТН = 0,86хМК/РТ, где МК – мощность контура в кВт, РТ – разница температур в подающем и приемном участке трубы. Исходя из выше проведенных расчетов, для той комнаты пригодится насос, который сможет перекачивать 0,172 м3/час (0, 86х2/10).

Этапы установки пола

https://www.youtube.com/watch?v=8l9tpD2ZM_c

Несмотря на то, что укладывать теплый пол таким способом дольше, он является более популярным. Труба для теплого пола выбирается в зависимости от материалов. Стоит заметить, что цена трубы будет также зависеть от материала, из которого она изготовлена. Труба при таком способе укладывается по контуру. После укладки трубы её заливают бетонной стяжкой без дополнительных теплоизоляционных материалов.

После того, как вы выбрали качественные и надежные трубы, рекомендуется приступать к монтажу теплого пола. Делать это нужно в несколько этапов.

На этом этапе проводятся подготовительные работы, расчищается пол и укладывается слой теплоизоляции. В качестве теплоизоляции может выступать пенопласт.Пласты пенопласта укладываются на черновой пол. Толщина пенопласта не должна превышать 15 см. Рассчитывать толщину рекомендуется в зависимости от размеров комнаты, её расположения в квартире, а также индивидуальных предпочтений человека.

После того как пенопласт будет уложен, необходимо укладывать слой гидроизоляции. В качестве гидроизоляции подойдет полиэтиленовая пленка. Полиэтиленовая пленка закрепляется к стенам (возле плинтуса), а сверху пол армируется сеткой.

Подогрев пола значительно повышает уровень комфорта

Далее можно укладывать трубы для теплого пола. После того, как вы рассчитали и выбрали схему укладки труб, этот процесс не займет у вас много времени. Укладывая трубы их необходимо закреплять на арматурной сетке специальными растяжками или хомутами.

Опрессовка

Опрессовка – это практически последний этап монтажа теплого пола. Опрессовку необходимо проводить в течение 24 часов при рабочем давлении. Благодаря этому этапу можно выявить и устранить механические повреждения труб.

Все работы по заливке пола производятся под давлением. Стоит заметить, что толщина слоя бетона не должна превышать 7 см.

После того, как бетон высохнет, можно стелить пол. В качестве напольного покрытия рекомендуется использовать плитку или линолеум. Если вы выберите паркет или любую другую натуральную поверхность, из-за возможных перепадов температуры такая поверхность может прийти в непригодность.

Перед тем, как рассчитывать расход трубы, необходимый для установки на поверхность и теплый пол, нужно подготовить место для коллектора.

Коллектор – это устройство, которое поддерживает давление в трубах и нагревает использованную воду. Также это устройство позволяет поддерживать необходимую температуру в помещении. Стоит заметить, что покупать коллектор необходимо в зависимости от размеров помещения.

Для установки коллекторного шкафа нет никаких ограничений, в то же время, есть несколько рекомендаций.

Не рекомендуется устанавливать шкаф слишком близко к полу. Рассчитайте, сколько сантиметров уйдет на стяжку, тепло и гидроизоляцию, а также на трубы, и только потом планируйте установку шкафа.

Слишком высоко устанавливать коллекторный шкаф также не рекомендуется, так как в конечном итоге циркуляция воды может происходить неравномерно. Оптимальная высота для установки шкафа 20-30 см. над голым полом.

В шкафу коллектора сверху должен быть воздухоотвод.Укладывать теплый пол под мебелью категорически запрещается. Во-первых, потому что это приведет к порче материалов, из которых изготовлена мебель. Во-вторых, это может привести к возгоранию. Материалы, которые легко воспламеняются, могут легко загореться, если в комнате будет высокая температура.

Выбирать коллектор необходимо в зависимости от размеров помещения. В магазине, при покупке необходимо обратить внимание на какие размеры рассчитан тот или иной коллектор.

Обратите внимание на преимущества тех или иных материалов, из которых сделаны трубы.

Основные качества труб:

  • Износостойкость;
  • Термостойкость.

Покупайте трубы со средним диаметром. Если диаметр трубы будет слишком большим, циркуляция воды будет происходить очень долго, а доходя до середины или конца (в зависимости от способа укладки) вода будет остывать, та же ситуация будет происходить и с трубой с небольшим диаметром. Поэтому оптимальным вариантом станут трубы имеющие диаметр 20-40 мм.

Перед тем, как рассчитать теплый пол, проконсультируйтесь с теми, кто это уже делал. Расчет площади и количества труб – это важный этап подготовки к монтажу пола. Для того, чтобы не ошибиться купите 4 метра трубы, это позволит не экономить на трубе если её будет не хватать.

Перед укладкой труб заранее отступите от стен 20 см., это среднее расстояние, на которое действует тепло от труб. Грамотно рассчитывайте шаги. Если расстояние между трубами рассчитать неправильно, комната и пол будет обогреваться полосами.

Если вы установите теплый пол правильно – он прослужит вам много лет. Если у вас возникают вопросы, лучше задайте их эксперту нашего сайта или обратитесь к специалистам, которые качественно, быстро и надежно усовершенствуют и подготовят ваше помещение для установки теплого пола.

Как рассчитать теплый пол — варианты, примеры расчетов, инструкция

Схема укладки труб "змейка" и "улитка"

Рассмотрим на простом примере, как рассчитать обогреваемую площадь и мощность электрического пола на кухне, которая располагается на первом этаже. Пол будет использоваться в качестве дополнительного источника тепла. Площадь помещения равна 10 м2. Из нее требуется вычесть площади, занимаемые холодильником и мебелью – 0,36 м2 и 2,4 м2.

От стен при прокладке контура стоит отступить примерно на 5-10 см – это составит около 0,5 м2.  Таким образом, получаем 10 – 0,36 – 2,4 – 0,5 = 6,7 м2. Это значение равно той площади пола, под которой будет обустроен электрообогрев. Для кухни, расположенной на первом этаже (то есть снизу помещения находится холодный подвал), при условии дополнительного обогрева достаточной будет мощность пола 140 Вт/м2. Теперь требуется умножить площадь обогреваемого пола 6,7 м2 на 140 Вт/м2. Получается, что мощность нагревательной системы должна быть 930 Вт.

Расчет теплого пола своими руками

Как рассчитать тёплый водяной пол

Каким же образом проводить расчет трубы для теплого пола? Как известно, пол с подогревом, прежде всего — объединение различных труб, присоединяющихся к коллектору.

Обязательно нужно понимать, какой будет их продолжительность. Для этого проводят расчет графическим методом.

Улитка — некая схема, которая предполагает укладку труб возле стенок, а после этого изгибается на 90 градусов и закручивается. Это прекрасный вариант для чередования холодных и горячих труб, чтобы равномерно прогревать пол.

Далее с помощью определенных формул, которые вы без труда сможете найти в Интернете, вы сможете понять, какой ширины и длины понадобятся трубы.

Так как в доме имеется несколько комнат с разной площадью, длина трубопровода в каждой комнате будет отличаться от другой. Поэтому требуется обеспечить равное давление теплоносителя по всей системе отопления. При этом учитывается, что давление, нагнетаемое насосом, всегда имеет постоянную величину. Это приводит к тому, что теплоноситель, подаваемый в более длинный участок системы отопления, будет быстрее остывать. В результате, финишное покрытие начнет неравномерно прогреваться.

При проектировании теплого водяного пола требуется помнить и то, что из-за большого размера давления в длинный трубопровод теплоноситель может вообще не поступать, так как будет уходить в трубы меньшего размера. Поэтому на этапе планирования требуется установка распределительного устройства.

В ходе проектирования создают план разбивки основания на несколько зон, особенно для помещений с большими площадями. Разделение позволить спланировать размещение температурных швов. Размер одной зоны не должен превышать 40 кв. м. Этот шов необходим для компенсирования теплового расширения основания.

Кстати, такая разбивка необходима для помещений, которые имеют Г- или П-образную форму, вне зависимости от их размеров. При формировании схемы монтажа указывают наличие температурных швов. Также отдельно прописывается и то, что во время монтажа трубопроводов при переходе через температурный шов укладывают в защитный гофрированный кожух.

Еще одна особенность, которую требуется указать – тип применяемой стяжки. Кроме этого, в ходе расчетов учитывается температура поверхности труб. Это поможет определиться с типам финишного покрытия. У каждого из них имеется свой температурный предел, например, паркет не может быть нагрет выше 25 градусов.

Кстати, некоторые специалисты рекомендуют при создании системы отопления для комнат с небольшой площадью применять теплый пол, работающий от электричества, поскольку его проще монтировать. 

Как рассчитать теплый пол электрический - пошаговое руководство

Водяной теплый пол

Шаг 1. В программе рисуется макет комнаты с указанием ее размеров и дверных проемов.

Рисуется макет комнаты

Шаг 2. Макет комнаты размечается сеткой с нужным шагом укладки трубы.

Макет размечается сеткой

Как рассчитать электрический теплый пол

Шаг 3. По сетке рисуется схема расположения труб.

Схема расположения труб теплого пола

Предлагаем ознакомиться  Какая температура воды в батареях должна быть

Шаг 4. Чтобы точнее рассчитать расход, углы в схеме скругляются.

Далее углы скругляются

https://www.youtube.com/watch?v=-JSEBUJGkZs

Шаг 5. Теперь достаточно выделить всю трассу и посмотреть ее длину.

Определяется длина трассы

Расчет всех показателей теплого пола, в том числе длины труб, мощности и многого другого – процесс, требующий ответственного подхода. От того, насколько точны результаты, будет зависеть и качество всей работы.

Как рассчитать электрический тёплый пол

На эффективность теплого пола оказывают влияние многие факторы. Без их учета даже при условии, что система правильно смонтирована, и для ее устройства применены самые современные материалы, реальная теплоэффективность не оправдает ожиданий.

По этой причине монтажным работам обязательно должен предшествовать грамотный расчет теплого пола, и только тогда можно гарантировать хороший результат.

Разработка проекта отопительной системы стоит недешево, поэтому многие домашние умельцы проводят вычисления самостоятельно. Согласитесь, идея сокращения расходов на обустройство теплого пола кажется очень заманчивой.

Мы подскажем вам, как создать проект, какие критерии учесть при выборе параметров отопительной системы и распишем пошаговую методику расчета. Для наглядности мы подготовили пример вычисления теплого пола.

Для устройства пола с водяным обогревом выбирают разные методы укладки труб, отличающиеся формой: змейка трех видов – собственно змейка, угловая, двойная и улитка. В  одном смонтированном контуре моет встречаться комбинация разных форм. Иногда для центральной зоны пола выбирают «улитку» а для краев — однин из видов «змейки».

«Улитка» — рациональный выбор для объемных помещений с простой геометрией. В помещениях сильно вытянутых или имеющих сложные очертание лучше применить «змейку» ( )

Дистанцию между трубами называют шагом. Выбирая этот параметр нужно удовлетворить два требования: ступня ноги не должна чувствовать разницы температуры на отдельных зонах пола, а использовать трубы нужно максимально эффективно.

Расчет теплого пола водяного самостоятельно - формулы, инструкция!

Для пограничных зон пола рекомендуют применять шаг в 100 мм. На остальных участках можно сделать выбор шага в пределах от 150 до 300 мм.

Важное значение имеет теплоизоляция пола. На первом этаже ее толщина должна достигать минимум 100 мм. Для этой цели используют минвату или экструзивный пенополистирол

L = S/N*1.1, где

  • S – площадь контура;
  • N – шаг укладки;
  • 1,1 – запас на изгибы 10%.

К итоговому значению добавляют отрезок трубы, проложенной от коллектора до разводки теплого контура как на обратке, так и на подаче.

Пример расчета.

Исходные значения:

  • площадь – 10 м²;
  • расстояние до коллектора – 6 м;
  • шаг укладки – 0,15 м.

Решение задачи простое: 10/0,15*1,1 (6*2) = 85,3 м.

Используя металлопластиковые трубы длиной до 100 м, чаще всего выбирают диаметр 16 или 20 мм. При длине трубы 120-125 м сечение ее должно равняться 20 мм².

Одноконтурная конструкция подходит только для помещения с небольшой площадью. Пол в больших комнатах делят на несколько контуров в соотношении 1:2 – длина конструкции должна превышать ширину в 2 раза.

Вычисленное ранее значение — это протяженность трубы для пола в целом. Однако для полноты картины нужно выделить длину отдельного контура.

На этот параметр влияет гидравлическое сопротивление контура, определяемое диаметром выбранных труб и объемом воды подаваемой в единицу времени. Если этими факторами пренебречь, потери давления будут настолько большими, что никакой насос не заставит теплоноситель циркулировать.

Определение расхода трубы в зависимости от выбранного шага укладки

Контуры одной длины — это случай идеальный, но на практике встречающийся нечасто, т.к площади помещений разного предназначения очень отличается и приводить длину контуров к одному значению просто нецелесообразно. Профессионалы допускают разницу в длине труб от 30 до 40%.

Величиной диаметра коллектора и пропускной способностью узла смешения определяется допустимое число петель, подключенных к нему. В паспорте на узел смешения всегда можно найти величину тепловой нагрузки, на которую он рассчитан.

Как сделать расчеты для теплого пола формулы и примеры  пошаговая инструкция

Допустим, коэффициент пропускной способности (Kvs) равен 2,23 м3/ч. При таком коэффициенте определенные модели насоса выдерживают нагрузку от 10 до 15 Вт.

Чтобы определить количество контуров, нужно вычислить тепловую нагрузку каждого. Если площадь, занимаемая теплым полом, равняется 10 м², а теплоотдача 1 м², то показатель Kvs составляет 80 Вт, то 10*80 = 800 Вт. Значит, узел смешения сможет обеспечить 15 000/800 = 18,8 помещений или контуров площадью по 10 м².

Эти показатели максимальные, и применить их можно только теоретически, а в действительности цифру нужно уменьшить минимум на 2, тогда 18 – 2 = 16 контуров.

Нужно при подборе смесительного узла (коллектора) смотреть, есть ли у него такое количество выводов.

Проверка правильности подбора диаметра труб

υ = 4*Q*10ᶾ/n*d²

Когда скорость соответствует найденному значению, сечение труб выбрано верно. Нормативные документы допускают скорость максимум 3 м/сек. при диаметре до 0,25 м, но оптимальным значением является 0,8 м/сек., так как при росте ее величины повышается шумовой эффект в трубопроводе.

Дополнительная информация по расчету труб теплого пола приведена в этой статье.

  1. Определите расход теплоносителя, обеспечивающий необходимую теплоотдачу контуров. Узнайте и откорректируйте температуру поверхности напольного покрытия.
  2. Вычислите шаг укладки петель, а также температуру теплоносителя в подающей и обратной линии.
  3. Выясните длину трубы в контуре.

Прежде чем сделать дальнейшие расчеты, хотим предостеречь от использования теплых полов в качестве основной и единственной системы отопления. По мнению многих экспертов, в том числе Владимира Сухорукова, напольный обогрев должен работать совместно с обычными батареями по таким причинам:

  • водяные контуры прогревают приличную массу бетонной стяжки, а потому довольно инертны и медленно реагируют на изменение температуры теплоносителя;
  • радиаторы хорошо поддаются ручной и автоматической регулировке, быстро реагируют на рост или падение температуры сетевой воды;
  • чтобы отопить объем комнаты без батарей, трубы должны разогреть поверхность до 28—33 °С, создавая ощущение духоты в комнате;
  • соответственно, теплоноситель придется нагреть до 50—55 °С, экономичный температурный график водяных полов – 45—35 °С.
Otoplenie-teplymi-polami-i-radiatorami.jpg
Оптимальный вариант отопления — напольный обогрев радиаторная система

Какие данные потребуются

Изначально правильно спланированный ход проектных и монтажных работ избавит от неожиданностей и неприятных проблем в дальнейшем.

При расчете теплого пола необходимо исходить из следующих данных:

  • материала стен и особенностей их конструкции;
  • размеров помещения в плане;
  • вида финишного покрытия;
  • конструкции дверей, окон и их размещения;
  • расположения элементов конструкции в плане.

Для выполнения грамотного проектирования требуется обязательный учет установленного температурного режима и возможности его регулировки.

Для проведения грубого расчета принимается, что 1 м2 отопительной системы должен возмещать потери тепла в 1 кВт. Если водяной обогревательный контур используется как дополнения к основной системе, то он обязан покрывать только часть теплопотерь

Существуют рекомендации по поводу температуры у пола, обеспечивающей комфортное пребывание в помещениях разного предназначения:

  • 29°С — жилая зона;
  • 33°С— ванна, помещения с бассейном и другие с высоким показателем влажности;
  • 35°С — пояса холода (у входных дверей, наружных стен и т.п.).

Как сделать расчеты для теплого пола формулы и примеры  пошаговая инструкция

Превышение этих значений влечет за собой перегрев как самой системы, так и финишного покрытия с последующей неизбежной порчей материала.

Проведя предварительные расчеты, можно выбрать оптимальную по личным ощущениям температуру теплоносителя, определить нагрузку на обогревательный контур и приобрести насосное оборудование, безукоризненно справляющееся со стимулированием движения теплоносителя. Его подбирают с запасом по расходу теплоносителя в 20%.

Много времени уходит на прогрев стяжки мощностью более 7 см. Поэтому при устройстве водяных систем стараются не превышать указанный предел.  Наиболее подходящим покрытием по водяным полам считается напольная керамика, под паркет из-за его сверхнизкой теплопроводности теплые полы не укладывают

На стадии проектирования следует решить, будет ли теплый пол основным поставщиком тепла или станет использоваться лишь как дополнение к радиаторной отопительной ветке. От этого зависит доля потерь тепловой энергии, которые ему предстоит возмещать. Она может составить от 30% до 60% с вариациями.

Время нагрева водяного пола находится в зависимости от толщины элементов входящих в стяжку. Вода как теплоноситель очень эффективна, но сама система отличается сложностью в монтаже.

Как сделать расчеты для теплого пола формулы и примеры  пошаговая инструкция

Галерея изображенийДля выполнения расчетов водяной системы теплый пол первым делом производят расчеты теплопотерь, которые должен компенсировать контур. Если это дополнительная система, то учитывают часть потерь теплаРасчеты производятся только для той части пола, на которой будет располагаться греющий змеевик.

Те участки, где трубы не прокладываются, к примеру, под мебелью, в вычислениях не используютсяДля производства расчетов нужны средние значения температуры на выходе теплоносителя из коллекторного устройства и на входе в него обраткиДля получения точного результата нужно знать теплопроводность планируемых к установке труб и приблизительная длина греющего контураВодяной теплый пол в деревянном домеВариант раскладки водяного контураКоллектор и трубопровод греющей системыКонтур теплого пола из медных труб

Для совершения подсчетов теплого водного пола потребуется информация о материалах, из которых возведено здание и разумеется, параметры системы отопления, то есть данные о рабочих температурах и давлении. Кроме перечисленных параметров учитывают размер сечения рукава и конфигурацию сборки системы трубопровода.

Прежде всего, собираясь класть теплое напольное покрытие нужно определиться каким оно будет — главным или дополнительным.

Запомните, что существует онлайн расчет теплого пола. Но лучше всего, если вы его будете воспроизводить сами.

Температура пола выбирается, исходя из следующих строительных норм:

  • Покрытие в комнате должно быть прогрето до 30 градусов.
  • По бокам зал должен отапливаться до 37 градусов, для того, чтобы полученное тепло не выходило из-за продувающихся ветром стен;
  • В помещениях с повышенным влагосодержанием идеальная температура воздуха — 35 градусов.

Определение параметров теплого пола

Целью расчета является получение величины тепловой нагрузки. Результат этого расчета влияет на последующие предпринимаемые шаги. В свою очередь, на тепловую нагрузку влияет среднее значение зимней температуры в конкретном регионе, предполагаемая температура внутри комнат, коэффициент теплопередачи потолка, стен, окон и дверей.

Как сделать расчеты для теплого пола формулы и примеры  пошаговая инструкция

Причиной потери тепла служат плохо утепленные стены, окна, двери дома. Самый большой процент тепла уходит через систему вентиляции и крышу ( )

Итоговый результат расчетов перед устройством теплого пола водяного типа будет зависеть и от наличия дополнительных нагревательных приборов, включая тепловыделение проживающих в доме людей и домашних питомцев. Обязательно учитывают в расчете наличие инфильтрации.

Одним из важных параметров является конфигурация комнат, поэтому потребуется поэтажный план дома и соответствующие разрезы.

Определив этот параметр, вы узнаете, сколько тепла должен вырабатывать пол для комфортного самочувствия людей, находящихся в комнате, сможете подобрать котел, насос и пол по мощности. Другими словами: теплота, отдаваемая отопительными контурами, должна компенсировать теплопотери строения.

Mп = 1,2 х Q, где

  • Mп — требуемая мощность контуров;
  • Q — потери тепла.
Предлагаем ознакомиться  Чугунные или биметаллические радиаторы: какие лучше, что лучше, сравнение батарей биметалл, сравнить

Для определения второго показателя оформляют замеры и вычисления площади окон, дверей, перекрытий, наружных стен. Так как пол будет обогреваться, площадь этой ограждающей конструкции не учитывается. Замеры делают по внешней стороне с захватом углов здания.

В расчете будет учитываться и толщина, и коэффициент теплопроводности каждой из конструкций. Нормативные значения коэффициента теплопроводности (λ) для наиболее часто используемых материалов можно взять из таблицы.

Из таблицы можно взять значение коэффициента для расчета. Важно узнать у фирмы-поставщика значение термического сопротивления материала в случае, если устанавливают окна из металлопластика ( )

Q = 1/R*(tв-tн)*S х (1 ∑b), где

  • R – термическое сопротивление материала, из которого изготовлена ограждающая конструкция;
  • S – площадь конструктивного элемента;
  • tв и tн — температура внутренняя и наружная соответственно, при этом второй показатель берут по наиболее низкому значению;
  • b — дополнительные потери тепла, связанные с ориентацией здания относительно сторон света.

Показатель термического сопротивления (R) находят, разделив толщину конструкции на коэффициент теплопроводности материала, из которого она изготовлена.

Значение коэффициента b зависит от ориентации дома:

  • 0,1 – север, северо-запад или северо-восток;
  • 0,05 – запад, юго-восток;

Если рассмотреть вопрос на любом примере расчета водяного теплого пола, он становится более понятным.

Допустим, стены дома для непостоянного проживания, толщиной 20 см, выполнены из газобетонных блоков. Суммарная площадь ограждающих стен с вычетом оконных и дверных проемов 60 м². Наружная температура -25°С,  внутренняя 20°С, конструкция ориентирована на юго-восток.

Учитывая, что коэффициент теплопроводности блоков λ = 0,3 Вт/(м°*С), можно вычислить теплопотери через стены: R=0,2/0,3= 0,67 м²°С/Вт.

Наблюдаются потери тепла и через слой штукатурки. Если ее толщина 20 мм, то Rшт. = 0,02/0,3 = 0,07 м²°С/Вт. Сумма этих двух показателей даст значение потерь тепла через стены: 0,67 0,07 = 0,74 м²°С/Вт.

Имея все исходные данные, подставляют их в формулу и получают теплопотери комнаты с такими стенами: Q = 1/0,74*(20 — (-25)) *60*(1 0,05) = 3831,08 Вт.

Как сделать расчеты для теплого пола формулы и примеры  пошаговая инструкция

Таким же образом вычисляют потери тепла через остальные ограждающие конструкции: окна, дверные проемы, кровлю.

Тепла отдаваемого контурами отопления может быть недостаточно для нагрева воздуха внутри дома до нужной величины, если их мощность занижена. При избыточной мощности будет иметь место перерасход теплоносителя

Для определения теплопотерь через потолок принимают его термическое сопротивление равным значению для планируемого или имеющегося вида утеплителя: R = 0,18/0,041 = 4,39 м²°С / Вт.

Площадь потолка идентична площади пола и равна 70 м². Подставив эти значения в формулу, получают потери тепла через верхнюю ограждающую конструкцию: Q пот. = 1/4,39*(20 — (-25))* 70* (1 0,05) = 753,42 Вт.

Чтобы определить потери тепла через поверхность окон, нужно подсчитать их площадь. При наличии 4-х окон шириной 1,5 м и высотой 1,4 м их общая площадь составит: 4*1,5*1,4 = 8,4 м².

Если производитель указывает отдельно тепловое сопротивление для стеклопакета и профиля — 0,5 и 0,56 м²°С/Вт соответственно, то Rокон = 0,5*90 0,56*10)/100 = 0,56 м²°С/Вт. Здесь 90 и 10 — доля, приходящаяся на каждый элемент окна.

Исходя из полученных данных, продолжают дальнейшие вычисления: Qокон = 1/0,56*(20 — (-25))*8,4*(1 0,05) = 708,75 Вт.

Наружная дверь имеет площадь 0,95*2,04 = 1,938 м². Тогда Rдв. = 0,06/0,14 = 0,43 м²°С/Вт. Q дв. = 1/0,43*(20 — (-25))* 1,938*(1 0,05) = 212,95 Вт.

Так как наружные двери открываются часто, через них теряется большое количество тепла. Поэтому важно обеспечить их плотное закрывание

В итоге теплопотери составят: Q = 3831,08 753,42 708,75 212,95 7406,25 = Вт.

К этому результату добавляют еще 10% на инфильтрацию воздуха, тогда Q = 7406,25 740,6 = 8146,85 Вт.

Теперь можно определить и тепловую мощность пола: Mп = 1,*8146,85 = 9776,22 Вт или 9,8 кВт.

Если дом оборудован вентиляционной системой, то какая-то часть тепла, выделяемая источником, должна расходоваться на нагрев, поступающего извне, воздуха.

Qв. = c*m*(tв—tн), где

  • c = 0,28 кг⁰С и обозначает теплоемкость воздушной массы;
  • m символ обозначен массовый расход наружного воздуха в кг.

Получают последний параметр путем умножения общего объема воздуха, равного объему всех помещений при условии, что воздух обновляется каждый час, на плотность, изменяющуюся в зависимости от температуры.

Как сделать расчеты для теплого пола формулы и примеры  пошаговая инструкция

На графике отображена зависимость плотности воздуха от его температуры. Данные необходимы для расчета количества тепла, необходимого для нагрева воздушной массы поступающей в дом в результате принудительной вентиляции ( )

Если в здание поступает 400 м3/ч, то m=400*1,422 = 568,8 кг/ч. Qв. = 0,28*568,8*45 = 7166,88 Вт.

В этом случае необходимая тепловая мощность пола значительно увеличится.

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.

∆ 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.

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

Как сделать расчеты для теплого пола формулы и примеры  пошаговая инструкция

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.

Рекомендации

В справочниках можно найти сведения о том, что минимальная толщина стяжки составляет 30 мм. Когда помещение довольно высокое, под стяжку подкладывают утеплитель, повышающий эффективность использования тепла, отдаваемого отопительным контуром.

Самым популярным материалом для подложки является экструдированный пенополистирол. У него сопротивление теплопередачи значительно ниже, чем у бетона.

При устройстве стяжки, чтобы уравновесить линейные расширения бетона, периметр помещения оформляют демпферной лентой. Важно правильно выбрать ее толщину. Специалисты советуют при площади помещения, не превышающей 100 м², устраивать 5 мм компенсирующий слой.

b = 0,55*L, где

L – это длина комнаты в м.

Для того, чтобы правильно сделать все расчеты, рекомендуем обратиться к настоящим профессионалам в своем деле, к строителям, которые делали это уже очень много раз.

Конечно, помимо их помощи, можно прибегнуть к определенным программам для расчета тепловых полов, однако полностью доверять им не стоит. Ведь программы не могут точно определять то, что нужно именно вам.

Также нужно понимать, что, если ваше жилище старое и ветхое, то не очень грамотно будет устанавливать один лишь пол с подогревом.

Особенности электрических напольных систем

Расчет делает возможным спроектировать систему «теплый пол» с оптимальными эксплуатационными показателями. Допустимо смонтировать отопление, пользуясь паспортными данными и рекомендациями.

Оно будет работать, но профессионалы советуют все таки потратить время на расчет, чтобы в итоге система расходовала меньше энергии.

Технология подготовки и раскладки электронагревательных элементов отличаются от устройства водяных контуров и зависит от типа выбранных нагревательных элементов:

  • резистивные кабели, углеродные стержни и кабельные маты допускается укладывать «сухим» (прямо под покрытие) и «мокрым» способом (под стяжку либо плиточный клей);
  • карбоновые инфракрасные пленки, показанные на фото, лучше использовать в качестве подложки под покрытие без заливки стяжки, хотя некоторые производители допускают укладку под кафельную плитку.

Электронагревательным элементам присущи 3 особенности:

  • равномерная теплоотдача по всей длине;
  • интенсивностью нагрева и температурой поверхности управляет терморегулятор, ориентирующийся на показания датчиков;
  • нетерпимость к перегреву.

Выясняем потребную тепловую мощность

Для расчета мощности теплого поля вам сначала понадобиться та же бумага, что и в вышеупомянутом вопросе. Только на нее, кроме очертаний, нужно нанести еще и то, как установлены окна и двери.

Для идеального графика нужно брать во внимание следующие факторы:

  • Трубы нужно устанавливать возле окон, чтобы устранить выход тепла из помещения.
  • Самая большая площадь для установки пола с подогревом — не более 25 квадратных метров. Если же комната больше, то ее делят на две части. И отдельно для обеих считают контур.
  • От того, как расположены трубы зависит их диаметр. 50 см — наиболее допустимое расстояние между ними.

Для расчета всех параметров будущего теплого пола – водяного или электрического – надо определить, сколько Ватт теплоты подать на обогрев конкретного помещения. Предлагаем посчитать требуемую мощность отопления простейшим способом – по площади либо объему комнаты.

В качестве примера используем планировку небольшого одноэтажного дома 100 м² (по наружному обмеру), показанную на чертеже. Заметьте, угловые комнаты со световыми проемами и внешними стенами потеряют гораздо больше тепла зимой, нежели внутренние – коридор, санузел и прихожая. Нюанс учтен в предлагаемой методике:

  1. Путем обмеров и перемножения длин выясните квадратуру каждого помещения.
  2. Площади комнат с одной наружной стенкой и световым проемом умножьте на 0.1 кВт. К данной категории относятся и центральные помещения (в примере – прихожая, ванна и коридор).
  3. На обогрев комнат, расположенных в углах здания, потребуется выделить больше тепловой энергии. Квадратуру помещения с двумя внешними стенами и окном следует помножить на 0.12 кВт (кухня и детская).
  4. Если в угловой комнате присутствует 2 и более оконных проема, площадь умножается на 0.13 кВт (гостиная и спальня на планировке).

Результаты вычислений – это требуемая теплоотдача отопительных контуров либо радиаторов в киловаттах отдельно по каждому помещению. С полученными цифрами можно переходить к следующему этапу расчета.

Вышеописанная методика не годится для комнат с потолками 3 и более метров. В подобных случаях потребное количество теплоты считается по объему помещений, умножаемому на 35, 40 или 45 Вт в зависимости от расположения внутри здания. Подробно расчет нагрузки на систему отопления изложен в отдельной статье.

Planirovka-odnojetazhnogo-doma.jpg
Определение теплоотдачи отопления по объему комнат с потолками 3 м и выше
, , , , , ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector