Назначение и расчет тепла теплого пола
Низконапорный нагревательный контур способен оптимизировать радиаторное отопление или обеспечить равноценный обогрев дома и снизить энергозатраты.
Нагревательный элемент и теплоноситель являются конструктивными особенностями, по которым различают водяной и электрический теплые полы. Рассчитать мощность электрического теплого пола можно с помощью онлайн-калькуляторов, которые размещаются на профильных сервисах в интернете. В этой статье мы более подробно рассмотрим назначение и расчет мощности водяных теплых полов.
Рекомендованная удельная мощность водяного теплого пола на единицу площади:
| Конструктивные особенности жилого дома | Мощность теплого пола, Вт/м² (мин/макс) |
| Дополнительное (комфортное) отопление | |
| Год постройки здания — до 1996, климатический регион — европейская часть России | 80/120 |
| Год постройки здания — после 1996 (улучшенное наружное утепление, теплоизоляция подвала и кровли, стеклопакет), климатический регион — европейская часть России | 50/80 |
| В помещениях с деревянными полами (черновой пол и чистовой настил) | 80/80 |
| Лоджии (балконы), в которых предусмотрено двойное остекление и утепление | 140/180 |
| Основной обогрев дома | |
| Кухни, жилые комнаты первого и второго этажа (не менее 3/4 отапливаемой площади) | 150/∞ |
Теплоотдача системы отопления с использованием радиаторов и теплого пола.
Тепло Q (Вт), которое вырабатывает 1 квадратный метр низконапорного водяного контура, составляет суммарный поток лучистой (≈ 4,9 Вт/м²) и конвективной (≈ 6,1 Вт/м²) энергии:
Q =
αл×(tпола − tок) + αк×(tпола − tвоздуха) ]× S, (Вт), где
αл и αк — лучистый и конвективный потоки энергии, Вт/м²;
tпола — температура напольного покрытия, °C;
tок — температура стен и потолка, °C;
tвоздуха — температура в помещении, °C;
S — полезная площадь контура, м².
Схема 1. Расчет теплого водяного пола.
Пояснение к схемам 1 и 2 расчета теплого пола:
|
|
Схема 2. Устройство стяжки в системе водяного теплого пола.
Расчет отопления теплых полов определяет теплопотребление жилого дома согласно нормативным документам о тепловой защите зданий и строительной теплотехнике:
Q = (αл + αк) × S ×(tпола − tвоздуха), (Вт);
tпола = Q/[(αл + αк) × S] + tвоздуха, (°C);
при S = 1м², tпола = Q/(αл + αк) + tвоздуха, (°C).
При нагреве температуры помещения на 1 градус, тепло от поверхности пола передается воздуху:
∆t = tпола − tвоздуха =1°C;
Q =(αл + αк) × S×∆t = (4,9 + 6,1) × 1× 1 = 11 (Вт).
Обустройство стяжки для водяного теплого пола.
Идеальные условия, при которых теплоотдача водяного контура на одном квадратном метре теплого пола, для нагрева воздуха в комнате на 1°C составляет 11 Вт/м². Чем выше температура в помещении, тем быстрее прогреется комната и меньше расход энергии теплоносителя. Система теплых полов предпочтительна для того, чтобы отапливать жилые утепленные дома, с постоянным проживанием. Среднее допустимое значение теплопотерь 65 Вт/м².
Для расчета теплоотдачи теплого пола существуют специальные программы, которые можно найти на ресурсах в сети. Для прояснения вопроса предлагаем ознакомится с видео «Расчет теплоотдачи теплого пола».
Плюсы и минусы водяного пола
Известно, что внутрипольный подогрев бывает двух типов:
- электрический;
- водяной.
На самом деле, эксперты считают электрические «теплые полы» более удобными как в монтировании, так и в использовании, чем водяные. Для них требуется кабель, которым легче манипулировать, чем трубами: он легко сгибается, можно придать ему новую форму и захватить большую площадь и т.д.
Электрические теплые полы не требуют вмешательств в водопровод, коллектор и он не сможет дать утечку воды, которая при этом уничтожит поверхности полов или затопит квартиры снизу. Но даже и эти риски и явные недостатки не мешают водяным полам быть более востребованным, чем электрическим.
Удивление развеется,если вспомнить тот факт, что электричество в нашей стране — самый дорогой коммунальный ресурс, стоимость которого постоянно возрастает. Чтобы поставить водяной пол, энергогенератором уже будет газовый котел, который обеспечит тепло и экономию бюджета.
Более того, если теплый водяной пол устраивается в городской многоэтажке и при монтаже ее подключается к централизованному отоплению, то в таком случае его эксплуатация и вовсе окажется без дополнительных трат. Единственный минус — об этом может узнать служба ЖКХ и соседи, которым станет поступать меньше тепла.
Те. кто хочет провести водяной подогрев, должны учесть следующее: суммарная толщина конструкции этого удобства по сравнению с электрическим, будет очень серьезной, составляя примерно 150 мм. Эта информация будет полезна для монтажников квартир, в которых низкие потолки: им будет нужно отказаться от водяного пола.
Какой диаметр трубы использовать для теплого водяного пола
При самостоятельном устройстве напольного обогрева своими руками часто возникает вопрос из труб какого диаметра монтируют трубопроводы теплых полов. Практически все специалисты –профессионалы, с большим опытом устройства теплых полов в напольных конструкциях из керамической плитки или ламината единогласно заявляют, что прокладку греющего контура выполняют из отрезков диаметров от 16 до 20 мм. Более высокий размер поперечного сечения применяют при монтаже греющих напольных систем в помещениях с высокими потолками, в которых отогрев осуществляется исключительно теплым полом.
Какой теплый пол самый экономичный? Сравнение электрического и водяного теплого пола.
Что же экономичнее водяной или электрический теплый пол?
Необходимо:
Рассчитать устройство (необходимое оборудование) водяных и электрических теплых полов, как основной системы отопления, в помещение площадью 50 м2, а также рассчитать затраты на эксплуатацию за 1 и 5 лет.
Данные по объекту:
- Объект: коттедж;
- Местонахождение объекта: Свердловская область;
- Назначения помещений: жилые;
- Площадь: 50 кв.м.;
- Расчетная температура внутреннего воздуха: +20С;
- Расчетная температура наружного воздуха: -28С;
- Источник тепла: электроэнергия и природный газ;
- система отопления: теплый пол, как основная система отопления;
- Теплопотери помещений: 65 Вт/м2 в соответствие со СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»;
- Напольное покрытие: плитка и ламинат;
- Стоимость электроэнергии на второе полугодие 2014 для населения Свердловской области: 3,07руб/кВтч ;
- Стоимость газа на второе полугодие 2014 года для населения Свердловской области: 3,69 руб/м3 ;
- Продолжительность отопительного сезона 2014-2015 года для Свердловской области: 216 дней (5184 часа).
Затраты по системе отопления водяной теплый пол
Оборудования и комплектующие — 70 498 руб.
- Коллектор 4-х контурный в сборе TECE (Германия) 1 шт.
- Комплект подключения для коллектора 1 шт.
- Концовка разборная 3/4″, евроконус, Ф16 мм, TECE (Германия) 8 шт.
- Фиксатор поворота трубы 16 мм, TECE (Германия) 8 шт.
- Труба из сшитого полиэтилена PE-RT Type 2, Ф16х2 мм, TECE (Германия) 360 п. м.
- Гофр-труба ПВХ 25 мм.6 п. м.
- Лента демпферная 100*10 мм 66 п. м.
- Хомут 3,6*150 (100 шт.) 14 шт.
- Шкаф коллекторный 650х120х555 1 шт.
- Котел газовый настенный Seoul 11 Master Gas 1шт
Таблица 1. Затраты по системе отопления водяной теплый пол (руб)
№ п/п | Площадь помещений (м2) | Стоимость системы (руб) | Тепловая нагрузка (кВт) | Расход тепла (кВт*ч) | Расход газа (м3) | Стоимость газа (руб) | |
1 год | 1 год | 1 год | 5 лет | ||||
1 | 50 | 70 498 | 3,25 | 16848,00 | 8929,45 | 32949,67 | 164748,35 |
Примечание 1: При заполнении графы 6 «расход газа», учитывалось, что при сгорании одного кубического метра природного топлива выделялось 34,02 МДж или 9,45 кВт*ч тепловой энергии (1МДж=0,278 кВт/ч).
Примечание 2: Данные графы «Стоимость системы» соответствуют стоимости инженерной системы «под ключ» в ценах по состоянию на 2014 год, за исключением стоимости бетона и бетонных работ.
Затраты по системе отопления электрический теплый пол
Оборудования и комплектующие — 60 498 руб.
- Кабель для теплого пола в стяжку. Мощность 2800 вт. Длина 140 метров. Обогреваемая площадь от 14,0 до 18,7 м2.
- монтажная лента для укладки кабеля
- пластифоум (теплоизоляция), толщина слоя — 3 мм
- гофротрубка для датчика температуры
- Термостат KIMA DPM 737 EXTRA
Таблица 2. Затраты по системе отопления электрический теплый пол (руб)
№ п/п | Площадь помещений (м2) | Стоимость системы (руб) | Тепловая нагрузка (кВт) | Расход электроэнергии (кВт*ч) | Стоимость электроэнергии (руб) | |
1 год | 1 год | 5 лет | ||||
1 | 50 | 60 498 | 3,25 | 16848,00 | 51721.36 | 258616,8 |
Примечание 3: Необходимая присоединительная электрическая мощность для помещения 10м2-1,5 квт, помещения 50 м2,-6,2 квт, помещения 100 м2 -11,5 кВт;
Примечание 5: Данные графы «Стоимость системы» соответствуют стоимости инженерной системы под ключ в ценах по состоянию на 2014 год, за исключением стоимости бетона и бетонных работ.
Таблица 3. Затраты по системам отопления теплыми полами за пять лет (руб)
№ п/п | S пом. (м2) | Водяной теплый пол (руб) | Электрический теплый пол (руб) | ||||
Стоим. системы | Затраты за 5 лет | Всего за 5 лет | Стоим. системы | Затраты за 5 лет | Всего за 5 лет | ||
1 | 50 | 70 498 | 164748,35 | 235246,35 | 60 498 | 258616,8 | 319114,8 |
Таким образом, согласно данных приведенных в таблице 3, мы видим, что первоначальные затраты на оборудование и монтаж водяного пола меньше при монтаже электрического пола. Если же взглянуть более масштабно, за 5 лет эксплуатации электрического пола затраты составили 319114,8, что значительно больше чем при эксплуатации водяного пола.
Как рассчитать необходимое количество труб для водяного отопления
Общая протяженность труб зависит от выбранной схемы укладки – «улиткой» или «змейкой». В первой условная подающая и обратная труба проходят параллельно друг другу и кольцуются в виде спирали. Это обеспечивает равномерный нагрев воздуха. Но такая схема может применяться только для относительно больших комнат, от 15 м².
Схема змейка более универсальная. Одинарной пользуются для укладки в небольших помещениях – ванной комнате, кухне. Двойные и угловые актуальны для жилых комнат. В двойной подающая и обратная труба проходит рядом друг с другом, в угловой магистраль с максимально нагретым теплоносителем находится у наружных стен.
Змейкой
Для точных вычислений метража рекомендуется использовать калькулятор расчета трубы для теплого пола, в котором указывается диаметр магистрали, шаг трубопровода. Но здесь не учитывается возможное изменение шага расстояния между трубами. Выход – разбить комнату на условные сектора с одинаковым значением шага прокладки.
Общий расчет можно сделать по следующей формуле:
S/H*1.1+D*2
где S – площадь команды;
H – шаг прокладки труб;
В – расстояние до коллекторного узла;
1,1 – компенсация длины на изгиб труб, возможный брак.
Для примера можно рассмотреть этапы расчет для жилой комнаты, площадью 20 квадратных метров, в которой планируется укладка трубопровода с шагом 20 см. Расстояние до коллектора составляет 1,5 м.
20/0,2*1,1+1,5*2=112,4 м
Для точного позиционирования труб и минимизации их смещения рекомендуется установка на специальные маты с элементами фиксации. Альтернатива – купить крепеж для трубопроводов. Он отличается в зависимости от материала черного пола – дерево или бетонная стяжка.
Улиткой
Для схемы укладки «улитка» можно использовать ту же формулу. Разницы в расходе материалов не будет. Но для больших помещений удобнее выполнить разбивку по площадям с одинаковым шагом. В этом случае в формуле учитывается расстояние до коллектора только в той части, где магистрали соединяются со входными патрубками. Для остальных зон расчет делает по такой формуле:
S/H*1.1
Также можно упростить вычисления, используя таблицу среднего расхода труб на 1 м² в зависимости от шага прокладки трубопровода.
| Шаг, см | Расход трубы м.п. на 1 м² |
| 10 | 10 |
| 15 | 6,7 |
| 20 | 5 |
| 25 | 4 |
| 30 | 3,4 |
Дополнительно нужно изучить рекомендации производителя выбранных труб. В них есть правила выбора шага расположения магистралей, оптимального диаметра трубопровода для конкретных условий.
Виды продукции, используемой для теплых полов
Существует несколько вариантов материала и комплектующих, используемых для систем отопления. При решении, какие трубы лучше выбрать для тёплого пола, необходимо принимать в расчет стоимость, длительность эксплуатации, легкость монтажа и другие характеристики.
Из полипропиленовых труб
Водяные теплые полы из полипропиленовых труб. Существуют как металлополимерные, так и полимерные изделия.
Отличительной особенностью продукции является устойчивость к коррозии, отсутствие адгезии верхнего слоя к цементным растворам, стойкость к абразивному действию циркулирующей жидкости внутри системы.
Производитель гарантирует, что металлопластиковые трубы для водяного теплого пола прослужат приблизительно около 40 лет, полимерные свыше 50.
Из нержавеющей трубы
Гофрированная нержавеющая труба для теплого водяного пола. Преимуществом нержавеющей системы является высокий срок эксплуатации. Согласно заверениям производителя, время использования нержавейки не ограничено.
Гибкие гофрированные нержавеющие трубы для водяных полов имеют всего два недостатка: высокую стоимость и ограниченный срок эксплуатации уплотнительных резинок, составляющий всего 30 лет.
Из полиэтиленовых труб
Полиэтиленовые трубы — главным достоинством материала является возможность монтажа без использования соединений. Стыковка выполняется с помощью паяльника.
Полиэтиленовая труба для теплых полов должна иметь специальный армирующий слой. Чтобы согнуть материал, достаточно прогреть его с помощью фена.
Из медных труб
Полы из меди имеют высокую теплоотдачу. Выбор медных труб оправдан в случае использования в качестве напольного покрытия строительных материалов с высокой теплоизолирующей способностью.
Монтаж пола медной трубой со временем полностью окупается за счет высокой тепло эффективности и длительного срока эксплуатации. В систему отопления можно залить любой вид антифриза или тосола.
Конструкция из медных труб имеет оптимальные размеры, позволяющие не снижать прочностные характеристики бетонной стяжки.
Для теплого водяного пола надо использовать трубы, не только имеющие высокий коэффициент теплопроводности, но и устойчивые к коррозии и воздействию агрессивной среды бетонного раствора.
Каким характеристикам должны соответствовать трубопроводы для теплого пола:Хотя самостоятельный выбор трубы, это достаточно сложная задача, с ней можно справиться, обратив внимание на некоторые технические параметры и особенности:
- Предназначение – для водяного теплого пола нужны трубы, в инструкции по эксплуатации которых ясно указано, что их можно для этого использовать. Категорически не подходит продукция, предназначенная исключительно для водопровода, даже для горячей воды.
Технические параметры – для теплых водяных полов предпочтительнее трубы с линейным расширением не более 0,055 мм/мК, теплопроводностью не меньше 0,43 Вт/мК. Только материал с данными характеристиками сможет длительное время эксплуатироваться в условиях постоянной тепловой нагрузки и перепадов температуры.Также потребуется подобрать подходящий диаметр труб. Как правило, выбирают продукцию с диаметром 20 мм. Если планируется использовать мелкий шаг между контурами, потребуется подобрать водяной контур с меньшим диаметром. На выбор, может повлиять и материал труб.
Определяя, какой диаметр трубы нужен для водяного пола, следует учитывать материал водяного контура, шаг укладки и тип теплоносителя.
Расчет количества труб в системе и шага их укладки
При расчете количественных показателей теплого водяного пола следует учитывать, что в процессе эксплуатации такая система должна прогревать бетонную стяжку до +24°С. Для этого поступающий внутрь труб теплоноситель нагревается до +40÷55°С. После прохождения по контуру его температура снижается до +30°С. Учитывая, что внутреннее давление в нагревателе ограничено 6 атмосферами, минимальное значение диаметра элементов составляет 16 мм.
При выборе номинального диаметра следует ориентироваться на толщину заливаемой стяжки. Если поперечные размеры комплектующих составляют 16 мм, заливается стяжка толщиной 6÷10 см. При увеличении габаритов, толщина стяжки возрастет до 15÷20 см.
Протяженность теплого водяного пола ограничена максимальной длиной и может быть определена после выбора схемы укладки:
- «улиткой», предполагающей размещение двойной спирали от центра к краю;
- «змейкой»: подъем с зигзагообразным спуском;
- «двойной змейкой»: подъем и спуск выполняют зигзагообразными.
Эскиз будущего контура строится в масштабе на миллиметровке или в натуральную величину непосредственно в месте будущей укладки. К полученному значению длины теплого водяного пола следует прибавить 10%, которые могут потребоваться при коррекции положения контура и формировании поворотов.
Для расчета потребуется схема укладки
Шаг укладки труб водяного теплого пола
Расстоянию между трубами (шагу) уделяется особое внимание. Он обычно составляет 10÷35 см
Чем меньше шаг укладки труб водяного теплого пола, тем сильнее будет прогреваться напольная поверхность. С учетом этого вблизи наружных стен, в комнатах, выходящих на север, производят укладку элементов теплого водяного пола с меньшим шагом
Величина шага часто ограничена гибкостью материала. Радиус формируемого изгиба, зависит от диаметра выбранного элемента. Так, для изделий из металлопластика диаметром 16 мм минимальный шаг составляет 128 мм, а из сшитого полиэтилена – 80 мм.
Шаг укладки выбирается индивидуально
Параметры трубы (диаметр, длина и шаг)
В принципе, в идеале, требуется производить теплотехнический расчет. Но реально такие сложные вычисления нужны для больших систем большой площади. Для небольшого дома, а тем более, для квартиры можно вполне обойтись и практическими рекомендациями, которые выработаны годами практики.
Сначала определимся с диаметром труб для водяного теплого пола. Чаще всего, вне зависимости от материала, используют диаметр 16мм и 20мм. Понятно, что трубы могут использоваться разные (все перечисленные выше), но гидравлическое сопротивление систем в целом изменяется не очень сильно. А так как мощность насоса берется с запасом, то эта разница некритична.
Теперь нужно определиться с расстоянием между трубами теплого пола (его еще называют шагом укладки). Обычно шаг изменяется в диапазоне 10-35мм. Чем ближе расположены трубы, тем сильнее нагревается пол. Потому вблизи у холодных (наружных) стен, в северных комнатах, или там, где просто требуется повышенная температура (в детских, например) шаг можно делать меньше. Насколько маленький можно делать шаг зависит от гибкости выбранного материала: у многих минимальный изгиб зависит от диаметра. Так, у металлопластиковой трубы минимальный радиус изгиба составляет 8 радиусов. Если используется для теплого пола металлопластиковые трубы диаметром 16мм, то получается, что ближе, чем на 128мм и не расположишь (16мм*8=128мм). У сшитого полиэтилена минимальный изгиб составляет 5 радиусов. То есть при том же диаметре в 16мм их можно располагать на расстоянии 80мм. Этого более, чем достаточно даже в самых холодных участках. Самое маленькое расстояние между трубами теплого пола из нержавеющей гофры примерно такое же: 4-5 радиусов. Этого тоже вполне хватает.
Схема укладки труб теплого водяного пола
Определившись с этими параметрами и выбрав схему расположения труб («змейкой» или «улиткой») можно определить длину трубы для теплого пола. Тут можно пойти двумя путями:
- Начертить план на миллиметровой бумаге (или листке в клеточку) с сохранением всех пропорций. Исключить все зоны, где будет стоять крупногабаритная мебель, которую передвигать вы не собираетесь. На оставшейся площади нарисовать план расположения труб. Затем измерить длину каждого из контуров и умножить ее на масштаб.
- Принцип тот же, но уже не на бумаге, а «вживую». Возьмите нитку или шпагат. Разложите на полу согласно выбранной схеме, затем измерьте длину.
Любой из предложенных методов предполагает наличие погрешности. Она небольшая, но стоит добавить примерно 10% на ее коррекцию и потери на поворотах.
При этом стоит учесть максимальную длину трубы одного контура теплого пола. Она разная для разных материалов и разного сечения труб. Для металлопластиковой трубы 16мм максимум — 80 метров, но специалисты утверждают, что оптимально укладывать не более 60. Тогда теплоноситель не будет сильно охлаждаться, и подогрев пола будет более равномерным. Для сшитого полиэтилена 18мм диаметром максимум — 120метров, а реально укладывают 80-100 метров.
О том, как легко разработать для вашего помещения схему укладки трубы для теплого пола типа «улитка», о том, как раскатывать и крепить трубу Valtec смотрите в видео.
Пример вычисления диаметра трубы
Нужно определить диаметр трубной продукции при условии, что заданы следующие параметры:
- для обеспечения равномерного обогрева напольного покрытия потребуется циркуляционный насос с давлением 15 кПа;
- расчетная протяженность труб составляет85 метров;
- расход горячего теплоносителя – 0,2 м³/ч.
Если подставить перечисленные параметры в формулу, тогда:
D=18х(15/90 × 0,22) – 0,19 =13,6 мм
Когда искомая величина определена, нужно подобрать ближайший параметр труб из тех, что имеются в продаже. Согласно результату расчета, для обеспечения эффективного обогрева напольного покрытия в комнате достаточно использовать трубную продукцию, имеющую диаметр16 миллиметров.
Если выполнение расчета при помощи вышеперечисленных формул, кажется сложным, чтобы не допустить ошибки при монтаже системы отопления пола, желательно обратиться к специалистам и заказать у них проведение соответствующих вычислений. Также можно воспользоваться специализированными компьютерными программами для выяснения параметров водяного теплоснабжения.
Монтаж конструкции, обеспечивающей обогрев напольного покрытия, невозможно выполнить, если не узнать, какую трубу класть на теплый пол и не сделать предварительный подсчет основных параметров системы. Нужно помнить, что при правильном расчете отопительного оборудования оно будет корректно функционировать продолжительное время.
Сшитый полиэтилен
Благодаря современным технологиям, такой, казалось бы, непрочный материал как полиэтилен, удалось сделать пригодным для производства труб. В обычном полиэтилене молекулы углеводорода никак не связаны между собой, а вот в новом материале (PEX, или сшитом полиэтилене) углеводородные молекулы соединены посредством взаимодействия атомов водорода и углерода. Дополнительная обработка под высоким давлением делает материал еще более прочным
Производство сшитой трубы для теплого пола получило распространение лишь недавно, хотя сама технология была разработана примерно 40 лет назад. Новый материал обладает характеристиками, которые не присущи его предшественнику. В частности, сшитый пропилен для теплого пола отличается высокой механической прочностью, то есть не боится царапин и не истирается, устойчив к температурным колебаниям. Главным образом, на свойствах материала сказывается техника и степень его сшивания.
Определяясь, какой сшитый полиэтилен выбрать для теплого пола, стоит обратить внимание на материал со степенью сшивки 65-80 %. Данный показатель будет влиять на прочность и долговечность изделий, но вместе с тем, вырастет и их цена. Правда, излишние расходы на этапе монтажа в дальнейшем окупятся из-за надежности и долгого срока эксплуатации труб.
Правда, излишние расходы на этапе монтажа в дальнейшем окупятся из-за надежности и долгого срока эксплуатации труб.
При малой степени сшивки полиэтилен быстро утратит свои исходные качества, потрескается под влиянием внешних факторов и потребует замены. Однако не менее значимым является способ создания молекулярных связей.
Различают 4 типа сшивки:
- пероксидный;
- силановый;
- азотный;
- радиационный.
Выбирая, из какой трубы делать теплый пол, присмотритесь к ее маркировке. Наиболее качественным является PEX-a, хотя он и самый дорогостоящий. А вот повышенным спросом пользуются трубы с маркировкой PEX-b, сшитые силановым методом. У них относительно невысокая цена наряду с хорошими эксплуатационными свойствами.
У данного материала есть еще и другие достоинства, в частности:
- Возможность полноценно работать при температурах от 0 ℃ до 95 ℃.
- Сшитый полиэтилен начинает плавиться только при температуре в 150 ℃, а горит он при 400 ℃, поэтому с успехом может использоваться в системах теплого пола.
- Трубам из сшитого полиэтилена присуща так называемая «молекулярная память», то есть после повышения температуры материала любые возможные деформации разглаживаются, а сами изделия принимают исходную форму.
- Хорошая устойчивость изделий из сшитого полиэтилена к перепадам давления в системах отопления является еще одним аргументом в их пользу в момент принятия решения, какую трубу взять для теплого пола. В зависимости от характеристик такие трубы могут поддерживать давление в 4-10 атмосфер.
- PEX-трубы отличаются хорошей пластичностью, поэтому даже при многократном изгибе в одном и том же месте они не ломаются.
- Сшитый полиэтилен является биологически и химически устойчивым. Это значит, что на внутренней поверхности труб не размножаются бактерии и грибок, а сам материал не вступает в реакцию с агрессивной средой и не поддается коррозии.
- Химический состав сшитого полиэтилена абсолютно безопасен. Он не выделяет токсинов, а в момент горения распадается на углекислый газ и воду.
Рекомендуемые температуры эксплуатации труб из сшитого полиэтилена составляют 0-95 ℃, но на краткое время диапазон может расширяться до -50 – +150 ℃, причем материал не лопнет и останется прочным. Однако такие повышенные нагрузки приводят к сокращению срока службы материала.
Некоторые пользователи путают термостойкие полиэтиленовые трубы с изделиями из PEX. Это некорректно. Действительно, термостойкий полиэтилен способен функционировать при высоких температурных значениях, однако по всем остальным качествам он сильно отстает от сшитого. Трубы PEX способны сопротивляться агрессивным внешним факторам намного дольше, но и цена на них выше. А их монтаж не нуждается в сложном оборудовании и доступен каждому потребителю.
Итак, если вы сомневаетесь, какие трубы нужны для теплого пола, можете смело остановиться на изделиях из сшитого полиэтилена. Более того, их характеристики позволяют применять такие трубы даже для радиаторного отопления и горячего водоснабжения. Единственное ограничение – минимизировать воздействие на материал прямых солнечных лучей, хотя для теплого пола оно не актуально.
Чтобы не повредить внешний антидиффузный слой на трубах, их транспортировку и монтаж следует выполнять очень осторожно. Нарушение целостности защитного покрытия приведет к снижению долговечности трубы из-за попадания кислорода в структуру материала.
Расчеты труб для водяного теплого пола (длина, диаметр, шаг и способы укладки и трубы)
Ограниченная длина низконапорного отопительного контура связана эффектом «замкнутой петли», при котором потеря давления превышает 20 кПа (0,2 бара). Увеличение мощности насоса, в данном случае не выход — сопротивление будет возрастать пропорционально увеличению давления.
Теплые водяные полы лучше обустраивать в помещениях, где проживают постоянно, а не пользуются время от времени.
Расчетная длина труб для теплого пола определяется по формуле:
L = (S/a×1,1) + 2c, (м), где
L — длина контура, м;
S — площадь, контура, м²;
a — шаг укладки, м;
1,1 — увеличение размера шага на изгиб (запас);
2c — длина подводящих труб от коллектора до контура, м.
Обратите внимание! Полезная площадь помещения учитывает площадь контура с добавлением половины шага трубы. Схема обустройства теплого водяного пола в бетонной стяжке. Обогревательный контур прокладывают, отступив 0,3 м от стен
Обогревательный контур прокладывают, отступив 0,3 м от стен
Учитывают открытую площадь пола, которая передает равномерный поток излучения. Специалисты не рекомендуют монтировать отопительный контур в местах расстановки мебели. Длительная статическая нагрузка может стать причиной деформации труб
Обогревательный контур прокладывают, отступив 0,3 м от стен. Учитывают открытую площадь пола, которая передает равномерный поток излучения. Специалисты не рекомендуют монтировать отопительный контур в местах расстановки мебели. Длительная статическая нагрузка может стать причиной деформации труб.
При большой площади помещения отопительный контур разбивают на сектора. Основные правила зонирования — соотношение длин сторон 1/2, обогрев площади одного сектора не более 30 м² и соблюдение одинаковых длины и диаметра для цепей одного коллектора.
Температура теплоносителя в контуре теплого пола зависит от тепловой нагрузки, шага укладки, диаметра труб, толщины стяжки и материала напольного покрытия.
Соотношение длин и диаметров труб контура:
| Диаметр, мм | Материал трубы | Рекомендованная длина контура, м |
| 16 | металлопластик | 80 ÷ 100 |
| 18 | сшитый полиэтилен | 80 ÷ 120 |
| 20 | металлопластик | 120 ÷ 150 |
Диаметр и шаг трубной раскладки зависит от тепловой нагрузки, назначения, размера и геометрии комнаты. Зона распространения тепла пропорциональна радиусу трубы. Труба обогревает участок пола в каждую сторону от центра трубы. Сбалансированный шаг труб: Dy 16 мм — 0,16 м; 20 мм — 0,2 м; 26 мм — 0,26 м; 32 мм — 0,32 м.
Конструкция металлопластиковых труб для теплого водяного пола.
В паспортных данных изделий указывают максимальную пропускную способность труб, на основании которой вычисляют линейное изменение давления. Оптимальное значение скорости теплоносителя в трубах водяного отопления 0,15 ÷ 1 м/с.
Зависимость шага от площади и нагрузки сектора:
| Диаметр, мм | Расстояние по осям (шаг труб), м | Оптимальная нагрузка, Вт/м² | Общая (или разбитая на участки) полезная площадь помещения, м² |
| 16 | 0,15 | 80 ÷ 180 | 12 |
| 20 | 0,20 | 50 ÷ 80 | 16 |
| 26 | 0,25 | 20 | |
| 32 | 0,30 | меньше 50 | 24 |
Варианты укладки труб: простые, угловые или двойные петли (змейки), спирали (улитки). Для узких коридоров и помещений неправильной формы используют укладку змейкой. Большие площади разбивают на сектора. Допускается комбинированная укладка: в краевой зоне труба выкладывается змейкой, в основной части — улиткой.
Варианты укладки труб водяного теплого пола.
По периметру, ближе к наружной стене и возле оконных проемов, проходит подача контура. Шаг укладки в краевых зонах может быть меньше расстояний между трубами в центральной части комнаты. Подключение усилений краевой зоны необходимо для повышения мощности теплового потока.
Обратите внимание! Загиб труб на 90° в спиральной схеме подключения водяного теплого пола, снижает гидравлическое сопротивление меньше, в сравнении с укладкой петлями (змейкой). В расчетах труб для водяного теплого пола используют диаметры 16, 20, 26, 32 мм. В расчетах труб для водяного теплого пола используют диаметры 16, 20, 26, 32 мм
В расчетах труб для водяного теплого пола используют диаметры 16, 20, 26, 32 мм.
Укладка труб водяного теплого пола по спиральной схеме снижает гидравлическое сопротивление.
Для систем теплых водяных полов применяют гофрированный, нержавеющий стальной, медный, металлопластиковый, сшитый полиэтиленовый трубопровод. Гофрировать трубу для теплых полов стали относительно недавно для того, чтобы облегчить монтаж конструкции и сократить расход на поворотные увеличения длины.
Полипропиленовый трубопровод обладает большим радиусом изгиба, поэтому в системах теплых полов применяется редко.
Гофрированная труба из нержавеющей стали для обустройства водяного теплого пола.
Возможные способы укладки контура
Для того чтобы определить расход трубы на обустройство теплого пола, следует определиться со схемой размещения водного контура. Основная задача планирования раскладки – обеспечение равномерного обогрева с учетом холодных и неотапливаемых зон помещения.
Возможны следующие варианты раскладки: змейкой, двойной змейкой и улиткой. При выборе схемы надо учитывать размеры, конфигурацию помещения и расположение наружных стен
Змейка
Теплоноситель подается к системе вдоль стены, проходит по змеевику и возвращается к распределительному коллектору. В этом случае половина помещения прогревается горячей водой, а остаток – охлажденной.
При укладке змейкой невозможно добиться равномерности обогрева – разница температур может достигать 10 °С. Метод применим в узких помещениях.
Схема угловой змейки оптимально подходит, если необходимо максимально утеплить холодную зону у торцевой стены или в прихожей
Двойная змейка позволяет достичь более мягкого перехода температур. Прямой и обратный контур идет параллельно друг другу.
Улитка или спираль
Это считается оптимальной схемой, обеспечивающей равномерность нагрева напольного покрытия. Прямые и обратные ветки укладываются попеременно.
Дополнительный плюс «ракушки» – монтаж нагревательного контура с плавным поворотом загиба. Этот способ актуален при работе с трубами недостаточной гибкости
У нас на сайте есть другая статья, в которой мы детально рассмотрели монтажные схемы укладки теплого пола и привели рекомендации по выбору оптимального варианта в зависимости от особенностей конкретного помещения.
Какой способ укладки стоит выбрать
В больших помещениях, которые имеют ровную квадратную или прямоугольную форму рекомендуется использовать способ укладки «улитка», таким образом, большое помещение всегда будет теплым и уютным.
Если помещение длинное или маленькое, то рекомендуется использовать «змейку».
Шаг укладки
Для того, чтобы ступни человека не ощущали разницу между участками пола, необходимо придерживаться определенной длинны между трубами, у края эта длинна должна быть примерно 10 см, далее – с разницей в 5 см., например, 15 см., 20 см, 25 см.
Расстояние между трубами не должно превышать 30 см., иначе ходить по такому полу будет просто неприятно.
