Exterio05.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет трубы теплого пола от оптимального шага

Правильный расчет труб для теплого пола

Необходимость установки теплых полов в квартирах или загородных домах определяется недостаточностью альтернативных источников отопления. Чтобы пол максимально выполнял свои функции, требуется провести корректный расчет трубы для теплого пола. Проведение расчетов целесообразно доверить профессионалам, но можно сделать и самостоятельно.

Трубы как основной элемент пола с подогревом

Оптимальное расстояние между витками труб в разных формах укладки и правила расчета

После выбора вида труб и метода их монтажа, следует произвести расчёт — какое расстояние между контурами водяного пола будет оптимальным для вашей конструкции?

Как уже было сказано выше, если класть контур с большим сечением близко, то поверхность пола будет перегреваться. И наоборот, редкое расположение мелких труб тёплого пола приведёт к тепловым пустотам.

Есть несколько моментов, которые надо учитывать при определении правильного шага петель для водяных полов, ведь это влияет на равномерное распределение тепла:

  1. Промежуток между петлями колеблется от 50 до 450 мм, и зависит от диаметра труб. Для упрощения процесса расчёта, чаще используется число кратное 50. А для частного строения — 100, 150, 200 и т. д.
  2. На шаг оказывает влияние уровень тепловой нагрузки. При средней нагрузки 50-80 Вт/кв.м рекомендованное интервал 100 — 200 мм.
  3. Расстояние от стен до первого витка должно составлять минимум 20 см.

Опытные мастера нередко используют технику переменного шага укладки трубопровода. В зонах под окном или около двери труба ложиться чаще.

Важно определить оптимальный интервал между ветками, так как жидкость в трубах влияет на половое покрытие, а правильность выбора шага обеспечит эффективное распределение водяных потоков.

Змейка

«Змейка» — простой способ в расчёте и монтаже, поэтому данная схема довольно распространена. Нагревательный элемент сначала должен прокладываться в наиболее холодных участках комнаты — около уличных стен, балкона и окон. После чего, петлями, параллельно стене обходится вся площадь, и контур возвращается к прибору отопления.

Однако, укладка «змейкой» не позволяет равномерно прогревать поверхность. Чаще, такая схема применяется при наличии ещё одного источника обогрева, или для маленьких помещений. При «змейке», укладочный шаг должен быть по возможности минимальный — 100 мм.

Угловая змейка

Контур кладётся по наружному углу, а следующая петля размещается параллельно. Данный способ идеально прогревает углы. При наличии трёх наружных стен, рекомендовано использовать вариант — «двойная угловая змейка».

Двойная змейка

Принцип укладки такой же как «змейкой». Отличие в том, что возвратная труба идёт параллельно прямой. При этом варианте промежуток между петлями допустимо увеличить от 150 до 250 мм.

Улитка

Трубы располагаются по периметру комнаты, а затем по спирали закручиваются к середине. Ветки обратки идут между петель с горячей водой. Это самая оптимальная схема, прогрев пола осуществляется равномерно, но данный метод более трудоёмкий.

Способ «улитка» даёт возможность размещать трубы с максимальным расстоянием друг от друга, так как теплопотери не значительны. Кроме того, при использовании этой схемы уменьшается расход трубопровода.

Укладка ТП улиткой, особенности схемы, плюсы и минусы, расчет шага и длины контуров, нормы и СНИПы.

Комбинированный способ

При большом помещении можно использовать комбинированную схему. Рекомендованный вариант — две петли «улиткой», и 3 — 4 «змейкой». Работа водяного тёплого пола будет эффективней, если по краям укладывать трубопровод «змейкой», а по центру «улиткой».

К сведению! При любой схеме, можно размещать трубы как с одинаковым, так и с разным промежутком между ними.

Расчет мощности водяного теплого пола

Его начинают так же, как и в предыдущей методике – с подготовки миллиметровой бумаги, только в этом случае на нее необходимо нанести не только контуры, но и расположение окон и дверей. Масштабирование прорисовки: 0,5 метра = 1 см.

Для этого стоит учесть несколько условий:

  • Трубы должны обязательно располагаться вдоль окон, чтобы предупредить существенные теплопотери сквозь них.
  • Максимальная площадь для обустройства теплого пола не должна превышать 20 м2. Если помещение больше, тогда его разбивают на 2 и более частей, и для каждой из них рассчитывают отдельный контур.
  • Необходимо выдержать обязательную величину от стен к первой ветке контура в 25 см.

На выбор диметра труб будет влиять их расположение друг относительно друга, причем оно не должно превышать 50 см. Величина теплоотдачи на 1 м2 равная 50 Вт достигается при шаге труб в 30 см, если при расчете она получается больше, то необходимо уменьшать шаг труб.

Определить количество труб достаточно просто: предварительно измерить их протяженность, а затем умножить ее на масштабный коэффициент, к полученной длине добавить 2 м для подвода контура к стояку. Учитывая, что допустимая длина труб находится в пределах от 100 до 120 м, нужно общую длину разделить на выбранную протяженность одной трубы.

От каких параметров зависит шаг трубы

Многие задаются вопросом, с каким шагом рациональнее и эффективнее укладывать теплый водяной пол. Данный параметр влияет на мощность нагрузки. Она подразумевает стабильность нагрева всего помещения. Шаг контура напрямую зависит от диаметра используемой трубы (16, 20, 25 мм). Диапазон – от 100 до 500 мм. Наиболее востребован шаг в 150, 300 или 400 мм.

Например, наиболее эффективный шаг в нагревательной системе при мощности в 50 Вт/кв.м – 300 мм. Шаг трубы 16 для теплого водяного пола актуален для комнат, требующих особенно сильного обогрева на постоянной основе. Например, в тех участках, где теплопотери больше (вдоль наружной стены, у двери и т.д.), оптимальный шаг – 200 мм. Соответственно, при мощности в 80 Вт/кв.м шаг прокладки водяного теплого пола рекомендуют уменьшать (до 150 мм).

Читать еще:  Пленочный теплый пол своими руками

Наиболее простая в исполнении техника укладки контура – спираль. Трубы укладываются с изгибом в 90 градусов. В технологии «змейка» изгиб составляет 180 градусов. Этот момент немного усложняет монтаж нагревательной системы. Если помещение большое или имеет особенности в зонировании, то используют двойные схемы.

Важно! Контур должен укладываться из цельной трубы без нахлестов и повреждений.

Оптимальный шаг трубы теплого водяного пола определяется во время расчетов системы и составления проекта. При слишком большом шаге повышается чувствительность человека и становится ощутима разница в перепаде температур напольного покрытия.

Недопустимо использовать маленький шаг для труб с большим диаметром и наоборот. Подобные ошибки в монтаже нагревательной системы приводят к перегреву контура или тепловым провалам. Это способствует нарушению работы теплого пола как единой и эффективной системы.

Важно! Для увеличения эффективности работы системы, каждый раз увеличивая расстояние между трубами, поднимают температуру воды.

Кроме размера контура на шаг имеет влияние тип и габариты комнаты, а также расчеты тепловой нагрузки. При нагрузке в 50 Вт/кв.м наиболее рациональным расстоянием между трубами станет значение в 300 мм. При нагрузке в 80 Вт/кв.м – 150 мм. Последний вариант оптимален для ванной комнаты, где температура напольного покрытия имеет самое важное значение в любое время года.

Кроме техники постоянного шага существует переменный вариант укладки контура. Суть заключается в более плотном расположении труб на конкретном участке. Обычно подобную технологию используют вблизи наружных стен, окон и у дверей. Данные зоны характеризуются большими теплопотерями. Учащенный шаг – это 60-65% от стандартного. Самое эффективное расстояние: 150 или 200 мм при размере трубы в 20 или 22 мм. Количество рядов определяют в процессе монтажа.

Переменное или смешанное расстояние между контурами практикуют в помещениях неосновного назначения, где нет острой необходимости постоянного обогрева, а также в местах с большими теплопотерями.

Перед прокладыванием контура подготавливают поверхность. Для этого необходимо обеспечить ее равномерность. Допустима погрешность в 3 см. Наличие бугров, провалов и неровностей приводит к тому, что после запуска нагревательной системы обогрев помещения будет происходить неравномерно. Вдоль стен комнаты укладывают демпферную ленту. Она снизит риск возникновения трещин при высыхании стяжки.

Также на этапе подготовки укладывают теплоизоляцию. Ее плотность остается в пределах 35 кг/куб.м. Последним подготовительным этапом становится укладка арматурной сетки. Она послужит основанием для креплений контура и поможет равномернее распределять тепло. Рекомендуется использовать специальные панели для укладки труб для водяного пола, значительно облегчающие процесс монтажа.

С какими оптимальными промежутками укладывается?

Шаг трубы водяного ТП определяет следующие свойства этой отопительной системы:

  1. Длина трубопровода. Чем меньше шаг, тем выше длина.
  2. Мощность теплоотдачи. Минимальной она будет, если шаг нулевой – просто прямой трубкой соединили вход и выход разводки: тогда тепло практически не будет отдаваться от пола воздуху в комнате. Максимальной – при укладке трубки сплошным слоем бок о бок на разных витках: обратка будет очень холодной, воздух прогреется сильнее всего – но это самый разорительный способ укладки.

Как сделать работу системы эффективней

Для повышения эффективности такой системы обогрева стоит учитывать несколько важных аспектов:

  • Использование водяных потоков из обратного контура в качестве дополнительного источника тепловой энергии поможет снизить нагрузку на котел.
  • На этапе проектирования обязательно составляется детальный план прохождения трубопровода, с указанием шага и отметкой мест, где обогрев пола не потребуется (под большими предметами мебели, бытовой техники и т.п.).
  • Суммарная длина одного контура не должна превышать пороговое значение. Это правило позволит свести потери тепла к минимуму. Так, для труб сечением 20 мм длина трассы должна быть не более 120 метров, для 16 мм – 100 метров.
  • Один контур способен эффективно обогревать помещение площадью около 15 кв.м. Если площадь комнаты больше – стоит предусмотреть монтаж большего количества контуров, причем желательно сделать их длину примерно одинаковой.

Обратите внимание! Для надежности теплого пола рекомендуется использовать при укладке исключительно цельные отрезки трубы.

Нестандартные решения

При укладке теплого пола могут использовать способ «двойная змейка». Он позволяет равномерно прогревать всю комнату. По эффективности такой вариант не отличается от «улитки».

В помещениях большой площади теплый пол с одним контуром малоэффективен. Специалисты сходятся во мнении, что длина труб не должна превышать 100-120 погонных метров (в зависимости от диаметра трубы). Это соответствует комнате площадью 20-24 кв.м.

Если нужно отопить теплым полом большее помещение, нужно делать дополнительные контуры (см. фото). Причем они могут быть уложены как змейкой, так улиткой.

Теплый водяной пол с двумя контурами в одном помещении.

Вычисляем максимальную длину одного контура

Если мы рассматриваем теплый пол, то в них встречается эффект запертой петли. Когда циркуляция теплоносителя невозможно при любой мощности насоса. Такой эффект происходит при потере давления в 20 кПа (0,2 бара).

Просчитывать самостоятельно через формулы достаточно проблематично, поэтому лучше использовать ряд рекомендаций, которые уже вывели специалисты.

Если у вас труба диаметром 16 мм из металлопластика или полиэтилена, то петли нужно делать не более 100 м, а чтобы еще себя обезопасить, лучше увеличить до 80 м.

При диаметре 18 мм за максимум берется отметка в 120 м, а лучше не больше 100.

Читать еще:  Как залить теплый водяной пол своими руками - пошаговая инструкция с фото

При диаметре 20 мм максимум — это 120-125 м. В идеале тоже за 100 не выходить.

Теплый пол: что учитывается при расчете

Для организации эффективной работы отопления необходимо правильно рассчитать расстояние между трубами теплого пола – шаг укладки трубы. Этот показатель зависит от коэффициента теплопроводности материала, из которого она изготовлена, и ее диаметра, а также места укладки и возможных теплопотерь. Неправильный расчет приведет либо к перегреву поверхности, либо к дискомфорту, связанному с перепадами температур.


Расчет водяного теплого пола, материалы

Коэффициент теплопроводности

Определение расстояние между петлями контура необходимо начинать с выбора основного расходного материала. Для этого нужно определить, какие трубы лучше всего проводят тепло и традиционно используются для организации теплого водяного пола, расположив их в порядке убывания.

  • Медь.
  • Сталь.
  • Металлопластик.
  • Сшитый полиэтилен.
  • Полипропилен. Расстояние между опорами для трубопровода

Шаг между трубами из материалов, имеющих высокий показатель теплопроводности всегда больше. Лучше всего проводят тепло медные и стальные гофрированные трубы. Однако их применяют в обустройстве водяного теплого пола очень редко по причине высокой стоимости. А хуже всего проводит тепло полипропилен, который используют редко по причине плохой эластичности.

Диаметр труб

Чем меньше диаметр основного элемента системы, тем меньше нужно делать расстояние между петлями в контуре. При использовании трубы большего диаметра, шаг укладки в контуре, соответственно, увеличивается.

  • Труба диаметром 16 мм укладывается с минимальным расстоянием, составляющим 10-15 см.
  • При увеличении диаметра до 20 мм увеличивается и шаг укладки. В этом случае он может составлять 15-20 см.
  • При использовании трубы диаметром 25 мм расстояние между петлями должно составлять от 20 см до 30 см. Трубы SANEXT для теплого пола

Специалисты не рекомендуют применять при укладке контуров теплого водяного пола трубы меньшего или большего диаметра, так как при их использовании отопление потеряет свою эффективность.


Трубы для теплого пола

Тепловые потери и место расположения

Шаг между петлями в контуре водяного теплого пола может быть постоянным или переменным. Постоянный шаг, как правило, соблюдается в промышленных помещениях и в комнатах, к которым предъявляются жесткие требования относительно температуры воздуха, к примеру, в санузлах.

Расчет длины контура водяного теплого пола

  • В больших промышленных помещениях, а также бассейнах и аквапарках, расстояние между петлями должно составлять 20 см (при условии использования расходного материала диаметром 20 мм).
  • В санузлах шаг укладки должен составлять 15 см.
  • Во всех остальных случаях используется переменный шаг. Минимальное расстояние между витками соблюдается вдоль стен, соприкасающихся с улицей, так как именно в этих местах наблюдаются наибольшие теплопотери. По мере удаления от наружных стен шаг укладки увеличивается.
  • В целом оптимальный размер шага укладки определяется, исходя из расчетной мощности тепловых потерь.
  • Если тепловые потери составляют меньше 50 Вт/м², шаг укладки в контуре может составлять 30 см.
  • Если же тепловая нагрузка превышает 80 Вт/м², то соблюдается минимальный шаг.

Основные расчёты

Выполнить расчёт трубы для тёплого пола, выбрать насос и коллектор для системы отопления коттеджа поможет определение требуемой мощности системы.

Расчёт теплопотерь

Требуемая мощность тепловых контуров (М) зависит от потерь тепла (Q) и определяется по формуле:

М = Q×1,2

Тепло уходит через наружные стены, перекрытия, окна.

На заметку! Так как в нашем случае пол будет отапливаться, теплопотери через него не учитываются.

Чтобы определить потери, нужно знать значения термических сопротивлений (R) всех конструкций. Вычислить их легко, если разделить толщину стены или другой конструкции на коэффициент теплопроводности, свой для каждого материала. Он находится по таблице:

МатериалыКоэффициент теплопроводности, Вт/(м°*С)
Железобетон1,7
Силикатный кирпич0,7
Керамический кирпич0,44
Газобетон и пенобетон0,26
Керамзитобетон0,4
Дерево0,18
Минеральная вата0,055
Пенополистирол0,038

Например, если дом построен из бруса толщиной 20 см, то термическое сопротивление наружных стен вычисляется так:

0,2/0,18 = 1,11 м²°С/Вт

Если стены утеплены минеральной ватой, расчёт нужно выполнить и для неё, и для материала фасадной отделки. Сложность расчётов заключается ещё и в том, что потери тепла считаются индивидуально для каждой конструкции: из площади стен вычитают площадь проёмов, определяют тепловое сопротивление стеклопакетов и оконных профилей, учитывают мощность, необходимую для нагрева воздуха, поступающего внутрь через вентканалы и т.д.

Именно поэтому правильнее будет довериться специалистам. Но особо экономные и располагающие временем домовладельцы могут воспользоваться следующей формулой:

Q = 1/R х (Тв – Тн) х S,

где S – это площадь конструкции, а Тв и Тн – температура внутри помещения и снаружи (минимальная).

Покажем на примере, как рассчитать тёплый пол. Допустим, что площадь внешних стен в комнате нашего дома из бруса 50 м², минимальная зимняя температура на улице -30°, а внутри должна быть +24°. Тогда:

Q = 1/1,11 х (24 – (-30)) х 50 = 2432 Вт

Но это ещё не все, следует учесть ориентацию комнаты по стороне света. Если она выходит на юг, оставляем значение без изменений, если на север, умножаем на коэффициент 1,1, на запад или восток – 1,05.

Затем по той же формуле отдельно вычисляем потери тепла через окна, складывая их площадь, через входную дверь, потолок, вентиляционную систему (по объёму воздуха в единицу времени). И суммируем все результаты. И так по каждой комнате, особенно если в них предполагается поддерживать разную температуру.

Предположим, что в итоге у нас получилось 12500 Вт. Умножаем на 1,2 и получаем требуемую мощность системы 15000 Вт или 15 кВт.

Читать еще:  Теплый пол электрический кабельный - особенности, сравнения

Подбор насоса и коллектора

Оборудование подбирается в соответствии с мощностью тёплого пола, определённого по потерям тепла. При выборе нужно делать запас в 15-20%, чтобы гарантировать работу системы в нормальном режиме. В нашем случае потребуется оборудование мощностью 18 кВт.

Но узел смешения должен иметь необходимое количество выходов, равное количеству контуров тёплого пола.

Расчёт длины труб и числа контуров

Расход трубы на тёплый пол на м2 зависит от схемы укладки и шага между трубами. Как правило, его выбирают в пределах 15-30 см, уменьшая до 10 см в холодных зонах: вдоль наружных стен, у входной двери.

Проще посчитать требуемую длину трубы на один контур, разделив площадь обогрева (S) на шаг укладки (N), и добавив 10% на изгибы:

L = S/N х 1.1

Это важно! Не забывайте добавлять длину трубы для подачи и обратки от коллектора до контура.

Можно проверить расчёт по таблице, показывающей расход трубы в зависимости от шага укладки.

  • Если результат получился меньше 100 м, можно использовать трубы диаметром 16 или 18 мм.
  • Если 100-120 м, сечение увеличивают до 20 мм.
  • Если больше 120 м, то в помещении укладывают 2 или 3 контура, разбивая его на примерно равные части.
  • В идеале все контуры в доме должны быть одной длины, но на практике добиться этого трудно, поэтому допускается разница в 30-40%.

Как рассчитать электрический теплый пол

Методика расчета аналогична тому, что написано про водяной пол. Необходимо знать теплопотери и способ использования подогрева пола, мощность одного метра греющего элемента. В данном случае все несколько проще, потому что электрические материалы для нагрева пола имеют конкретную цифру, которой производители обозначают максимальную теплоотдачу. Больше заявленной цифры они выдать не в состоянии. Потому расчет теплого пола с электрическим подогревом более прост и понятен. Тем не менее, остается достаточное количество переменных величин. Это толщина стяжки, ее теплопроводность, теплопроводность финишного напольного покрытия. Их тоже надо учитывать.

Расчет зависит от мощности обогревателя на квадратный метр

Эффективная площадь обогрева

Расчет теплого пола с электроподогревом начинают с определения эффективной зоны обогрева и ее площади. Большая часть нагревательных элементов не переносит перегрева (резистивные кабели, маты из резистивных кабелей, пленочные нагреватели и инфракрасные маты). Исключение — саморегулирующиеся греющие кабели, но они стоят дорого, поэтому их применяют редко. Хотя, есть и сами кабели и маты из них.

Еще раз: электрические греющие элементы пола укладывают только на той площади, где не будет стоять мебель и/или сантехника, лежать ковры и т.д. То есть, электрический теплый пол кладут там, где будет постоянный и определенный расход тепла.

Чтобы рассчитать кабель для теплого пола надо сначала определиться с площадью, на которой он будет укладываться

Перед началом расчета предполагаемые места под мебель/сантехнику/ковры очерчиваем, считаем оставшуюся площадь. Это и будет эффективная площадь обогрева. Ее дальше используем в расчетах.

Как рассчитать метраж греющего кабеля для пола

Методика расчета основывается на том количестве тепла, которое надо восполнить (теплопотери) и эффективной площади отопления. Теплопотери делим на эффективную площадь обогрева. Получаем требуемую тепловую мощность, которую мы должны получить с квадратного метра площади с уложенным нагревательным элементом.

Например, площадь комнаты 16 квадратов, на 4 квадратах будет располагаться мебель. Обогреваемая зона — 16 кв. м — 4 кв. м = 12 кв. м. Теплопотери помещения — 1100 Вт. Узнаем сколько надо мощности с одного метра: 1100 Вт / 12 м² = 92 Вт/м².

Расчет греющего кабеля по площади помещения и мощности метра

Далее смотрим мощность кабелей для обогрева пола. Например, мощность одного метра — 30 Вт. Чтобы получить 92 Вт на квадратном метре, надо уложить чуть больше чем три метра кабеля. Вполне реальная задача. При разработке схемы, помните, что лучше, чтобы для стяжки высотой 3-4 см расстояние между проводами не превышало 25 см. Иначе пол будет иметь ярко выраженные «полосы» — чередующиеся зоны тепла и холода.

Есть и другой способ. Купить готовый набор кабеля определенной мощности. Ищите подходящую мощность и площадь укладки. Имеете все в комплекте.

Расчет теплого пола с кабельными матами

Суть расчета не изменяется. Также нужны теплопотери и эффективная площадь укладки. Это тот же кабель, но предварительно закрепленный на полимерной сетке. Такой обогревательный элемент проще в укладке. Применяется чаще всего под плитку. Просто раскатывается на подготовленное основание, сверху кладется плитка на специальный клей.

Греющие маты продаются обычно в готовом к укладке виде

С полом такого типа все просто. Он продается кусками определенной мощности на определенную площадь. Всего-то и надо, что найти тот вариант, который вам подходит.

Рассчитаем пленочный теплый пол

Пленочный нагревательный элемент продают комплектами и на метры. Подбираете метраж и мощность так, чтобы он давал требуемое количество тепла. Полотнища пленки должны укладываться вплотную друг к другу. Это необходимо, чтобы избежать «полосатости» температур.

Теплый пол пленочный. Расчет очень прост: подбираем мощность и ширину так, чтобы давали они требуемое количество тепла

Ширина пленочного теплого пола — 30 см, 50 см, 80 см и 100 см. Вполне можно в одном помещении использовать разные по ширине. Важно чтобы нагревательные элементы не перегревались.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector