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
Как следует из данных графика, труба 20 мм ,чтобы компенсировать теплопотери 80 Вт/ м2, требует при шаге 10 см температуры воды 31,5 C°, с шагом в 15 см она становится уже 33,5 C°, а шагу 20 см нужна вода 36,5 C°. Стяжка и покрытие приведут к тому, что температура на поверхности пола будет на 6-7 градусов ниже, чем вода в трубах, а эти значения укладываются в норму для жилого помещения.
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:
- цену гидроизоляции под стяжку. Её должно быть столько, чтобы она покрыла всю комнату с нахлёстом на стыках и запасом на стены;
- стоимость утеплителя. Это может быть пеноплекс, полистирол или специальные маты для водяного пола. К счастью, их количество вычислить легко: на упаковке обычно указывается, какую площадь можно покрыть её содержимым.
- стоимость демпферной ленты, длина которой буде равна периметру комнаты;
- цену армирующей сетки на всю площадь пола;
- стоимость материалов для стяжки. Это может быть как готовая смесь, так и песок и цемент отдельно. Иногда к ним добавляют пластификатор;
- стоимость фитингов и крепежа для труб.
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 рассчитать мощность водяного теплого пола
Теплоотдача водяных полов напрямую зависит от протяжённости магистрали.
Для расчёта мощности системы потребуется знать:
- площадь и конфигурацию помещения;
- расход теплоносителя;
- теплопотери;
- укладочный шаг.
Составление плана
Любой подсчёт нужно начинать с составления плана помещения. Удобнее делать это на миллиметровой бумаге, но можно и на тетрадных листках в клетку. На чертеже отображаются все окна и двери помещения, с указанием их размеров.
Сразу замеряется высота комнаты, и прописываются показатели полезного объёма. На плане отмечаются участки, где будет стоять мебель. Затем нужно отобразить схему размещения труб.
Определение площади
При расчёте мощности водяного пола нужно помнить, что площадь, находящаяся под стационарной мебелью и техникой не учитывается.
Рассчитывается площадь комнаты по стандартной формуле (площадь квадрата, прямоугольника и т.д.), и от результата отнимаются участки, где будет стоять мебель.
Расчёт теплопотерь
Теплопотери — тепло в количественном обозначении, которое теряется помещением за единицу времени. Чтобы снизить теплопотери, используются отопительные приборы, а так же делается хорошая теплоизоляция.
При расчёте тепловых потерь учитывается:
- площадь комнаты;
- размер окон и дверей;
- высота потолка;
- число наружных стен;
- температура за окном;
- теплоизоляция стен;
- тип комнаты, которая находится выше.
Чтобы произвести подсчёт теплопотерь можно воспользоваться онлайн-калькулятором.
Расход теплоносителя
Для расчёта расхода воды потребуется знать — какое количество теплоносителя проходит через трубопровод за 1 час. Это нам нужно для того, чтобы грамотно произвести настройку ротаметров, и сделать правильный выбор производительности насоса.
Расход воды рассчитывается по формуле:
- G – расход воды в кг/ч;
- Q – тепловая мощность в Вт;
- Δt – температурная разница теплоносителя в подающем и обратном контуре, для тёплых полов она равна 10 °С;
- 0.86 — коэффициент теплоёмкости воды.
Шаг укладки и длина контура
Для напольного отопления, в частном жилье, чаще укладываются металлопластиковые или полиэтиленовые профили, имеющие диаметр 16 мм. Есть несколько способов укладки трубопровода — змейка или улитка, при этом укладочный шаг не должен быть слишком маленький.
Длину каждого контура рекомендовано ограничивать 80 метрами. От его размера зависит выбор мощности насоса.
Рассчитать длину контура можно по формуле:
где:
- F — площадь помещения;
- b — укладочный шаг.
Если длина трубопровода получается больше 100 м, то её надо разбить на несколько петель.
Мощность пола
Мощность водяного тёплого пола на 1 м2 небольшая, и составляет всего 40 — 150 Вт. Чтобы система работала эффективно, распределение тепла по поверхности должно быть равномерным, без образования холодных зон. Для увеличения теплоотдачи, рекомендовано уменьшать укладочный шаг труб.
Хватит ли теплого пола для обогрева дома. Лайфхак от Cпроектируй.рф
Watch this video on YouTube
Плотность теплопотока рассчитывается по формуле:
где:
- q — показатель теплопотерь;
- F — площадь.
Производительность котла
Как рассчитать мощность котла для теплых полов — делается это с учётом мощности тёплых полов всего дома. Следует сложить все значения, которые были рассчитаны для каждой комнаты.
К полученному результату нужно добавить 15% — это и будет требуемая производительность котла. Если котёл купить без запаса, то при 100% нагрузке, ресурс агрегата будет расходоваться максимально быстро.
Производительность современных котлов — 24 киловатт, этого хватит для обогрева среднего помещения площадью до 240 м2. Есть электрокотлы, и с встроенным насосом — что является очень удобным.
Циркуляционный насос
Без насоса, гидрополы будут функционировать не эффективно. Как рассчитать мощность насоса для теплых полов? Она зависит от гидравлического сопротивления в магистрали, чем трубопровод длиннее, тем требуется более сильный насос.
Чтобы определить производительность насоса можно воспользоваться формулой:
где:
- Pн — мощность отопительного устройства в кВт;
- tобр.т — температурный показатель теплоносителя в обратке;
- tпр.т — уровень температуры в подаче.
Рекомендовано выбирать схемы полов, позволяющие регулировать мощность в больших пределах. При включении она должна быть максимальная, за счет этого прогрев полов будет быстрее.
После достижения заданных параметров в системе должно происходить автоматическое понижение температуры обогрева.
Информация по назначению калькулятора
Онлайн калькулятор водяного теплого пола предназначен для расчета основных тепловых и гидравлических параметров системы, расчета диаметра и длины трубы. Калькулятор предоставляет возможность осуществить расчет теплого пола, реализованного «мокрым» способом с обустройством монолитного пола из цементно-песчаного раствора или бетона, а также с реализацией «сухим» методом, с использованием тепло-распределяющих пластин. Устройство системы ТП «сухим» методом предпочтительно для деревянных полов и перекрытий.
При завышении предельно допустимых значений основных параметров, калькулятор укажет на ошибки.
Тепловые потоки, направленные снизу-вверх, являются наиболее предпочтительными и комфортными для человеческого восприятия. Именно поэтому обогрев помещений теплыми полами становится наиболее популярным решением по сравнению с настенными источниками тепла. Нагревательные элементы такой системы не занимают дополнительного места в отличие от настенных радиаторов.
Правильно спроектированные и реализованные системы теплого пола являются современным и комфортным источником обогрева помещений. Использование современных и качественных материалов, а также правильных расчетов, позволяет создать эффективную и надежную систему отопления со сроком службы не менее 50 лет.
Система теплого пола может выступать единственным источником обогрева помещения только в регионах с теплым климатом и с использованием энерго-эффективных материалов. При недостаточном тепловом потоке обязательно применение дополнительных источников тепла.
Полученные расчеты будут особенно полезны тем, кто планирует реализовать систему отопления теплого пола своими руками в частном доме.
Для более точного расчета обязательно обратитесь к квалифицированным специалистам в вашем регионе!
На чем базируется методика расчетов вручную
Первый и основной аспект, на котором надо сосредоточить внимание: схема вашей системы отопления. Обычно водный пол – это трубопровод, уложенный особым способом на пол и покрытый сверху стяжкой или наборной конструкцией, поэтому в большинстве случаев ваша схема будет иметь следующий вид:
- теплоизоляционный слой;
- нагревательный водяной контур;
- коллектор;
- набор запорной арматуры, включающий входные и выходные вентили, кран подачи водопроводной воды и спускной клапан;
- фитинги, крепежные элементы, используемые при монтаже конструкции.
После того, как вы имеет представление о том, какая в вашем доме, берутся в расчет технологические параметры. Сюда следует отнести:
- площадь отапливаемого помещения;
- оптимальный температурный режим в помещении;
- масштабы тепловых потерь в жилом помещении;
- тип напольного покрытия.
Здесь уместно будет отметить следующий аспект
Особое внимание необходимо уделить деревянным полам или напольным покрытиям из паркетной доски. Древесины имеет слабую теплопроводность, в отличие от бетонной стяжки и кафеля, поэтому необходимо рассчитывать систему отопления с удвоенной мощностью
Схема подключения
Стоимость системы будет зависеть от способа подключения контуров. Самый дешевый вариант – использование двухходового клапана с ручной регулировкой. Дороже обойдутся схемы с трёхходовыми клапанами и автоматической регулировкой, где используется тепловой выносной датчик, погодная автоматика и другие контроллеры.
Тип смешивания узла
Еще одной важной особенностью является тип смешивания смесительного узла: параллельный или последовательный. Последовательная схема будет более производительнее, потому что вся работа насоса будет направлена на подачу в контуры
В параллельной схеме подключения мощность насоса будет снижаться за счет входящей циркуляции.
Циркулярный насос
В магазинах продается много стандартных насосов с расходом 2,5 м3 в час, это приблизительно 40 литров в минуту, и с напором до 6 м. Однако даже если указан расход в 40 литров за минуту, то это не значит, что насос будет работать в таком режиме.
Этот параметр будет зависеть от пропускной способности системы или узла. Чем больше будет контуров, тем выше будет расход в системе, соответственно напор будет меньше.
Поэтому если для работы системы нужен напор 3 метра, значит необходимо подобрать соответствующий расход по графику.
Зависимость расхода от напора насоса
- Чтобы посчитать расход в смесительном узле в последовательной системе подключения, нужно просто сложить расход каждого контура.
- Если смесительный узел подключен параллельно, то дополнительно нужно умножить сумму расхода вдвое.
Сравниваем полученные общие цифры расхода по графику и получаем нужный напор. Учтите, что насос нужно покупать примерно на 15% мощней расчетов.
При использовании в системе незамерзающей жидкости, расчеты будут совсем другими, так как она имеет более густую консистенцию, чем вода. В таких случаях мощность насоса нужно увеличивать примерно на 20%, либо настолько же укорачивать длину контуров.
Какой насос нужен для теплых полов
Для дома с типичной площадью (до 250-300 м2) и 1-2 этажами можно выбрать насос, оборудованный ротором мокрого типа, крыльчатка которого погружена в воду. Это обеспечивает малошумность и долговечность (не нужно постоянно смазывать механизм). Если же дом имеет большую площадь или более 2 этажей, лучше рассмотреть модель с сухим ротором. Поэтому необходимо уточнить, чем именно они отличаются:
- Мокрый ротор – это приборы со средней мощностью, они оптимально подходят для помещений до 250-350 м2. Крыльчатка механизма находится непосредственно в воде. Оборудование работает довольно тихо, при этом оно потребляет немного энергии и служит длительный срок.
- Сухой ротор – особо мощные варианты. Применяются на поверхностях с площадью от 250 м2, нуждаются в чистке и смазке. Если в доме 3 и более этажей, следует также рассматривать именно сухой ротор.
Для стандартных домов со средней площадью подойдут насосы, работающие на мокром роторе
Как уменьшить расходы на электроэнергию теплого пола?
- Запрограммированная система терморегуляторов поможет сэкономить. Вы можете ввести данные в программу на включение пола лишь при определенных температурах в помещении или в назначенное время. Только представьте, таким образом можно добиться до 80% экономии трат.
- Альтернатива есть – водяной пол как замена теплого пола электрического. Потребляемая мощность водяного будет, конечно, снижена, также этот вид пола требует меньше затрат во время монтажа и эксплуатации, но есть и нюансы. Например, эту систему пола можно использовать лишь в частных домах или в квартирах с индивидуальным отоплением, она имеет риск затопления при нарушении целостности трубопроводов и т.д.
Можно ли снизить расход электроэнергии теплого пола электрического с использованием магнитов на счетчики?
Электронные и электрические счетчики всех типов могут притормозить или даже остановить свою работу при умелом монтаже «магнитного помощника». Но такие «усовершенствованные» счетчики электроэнергии будут ломаться где-то в 30 – 40 раз быстрее, чем в режиме нормальной эксплуатации. И есть риск, что обнаружив при проверке в устройстве следы намагниченности, Вас могут привлечь к административной ответственности. Это влечет за собой денежный штраф, который в несколько раз будет выше сэкономленных средств на электроэнергии.
За комфорт надо платить. Понятно, что дешевые исходные материалы могут быстрее выйти из строя и потребовать замены всей системы и, соответственно, укладки нового пола. Или более широкий шаг укладки труб (в водяном теплом полу) повлечет уменьшение тепла. Поэтому на начальном этапе работ лучше не экономить. А вот в период эксплуатации можно поискать варианты выгодного и более грамотного использования системы теплого пола, для экономии средств и ресурсов.
Ответ счастливого обладателя тёплого 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:
Площадь, на которой будет выполняться укладка системы.
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.
Тип укладки труб.
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 укладки.
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.
