Расчет мощности и длины теплого водяного пола

Как и любые строительные, ремонтные или монтажные работы, установка напольного обогрева требует точных расчетов.

Разновидности и принцип действия системы

Система водяного теплого пола устроена очень просто. В данном устройстве теплоносителем является горячая вода, которая циркулирует по гибкой трубе, вмонтированной в пол. Подогрев жидкости осуществляется через систему центрального отопления или автономным газовым котлом. За счет постоянной циркуляциигорячей воды тепло равномерно распределяется по поверхности снизу-вверх. Поэтому помещение обогревается полностью и однородно.

Такое распределение тепла предотвращает появление плохо прогреваемых участков в помещении или наоборот «африканских зон», кроме того, равномерный обогрев позволяет снижать температуру теплоносителя. Так, снижение температуры всего на 2°C снижает потребление энергии на 12%, при этом ощущения теплоты человеком не изменяются.

Виды водяных подогреваемых полов:

  • полистирольная (настильная) система – в ее основе находятся полистирольные пластины со специальными пазами, в которые вкладываются алюминиевые пластины, а затем и сама труба. Толщина полистирола варьируется, как правило, между 12 и 30 мм, однако существуют также разработки тонких систем с толщиной полистирольного слоя 8 мм для площадей малого диаметра;
  • бетонная система – наиболее распространена, поскольку при ее монтаже не требуется наличия дополнительных распределителей тепла, а трубы контуров заливаются более дешевым материалом – бетоном.

Теплый водяной пол можно укладывать практически под любым видом чистового покрытия, за исключением теплоизоляционных материалов (ковролин, утепленный линолеум или пробка).

Выбор материалов и необходимых устройств

Прежде чем сделать теплый пол своими руками следует определиться с составом оборудования и всех элементов системы и просчитать материалы.

Состав и устройство теплого водяного пола включает в себя следующие элементы:

  1. Водонагревательный котел;
  2. Нагнетающий насос (может быть в составе котла);
  3. Шаровые клапаны на входе котла;
  4. Трубы разводки;
  5. Коллектор с системой настройки и регулировки теплых полов;
  6. Трубы для укладки по поверхности пола;
  7. Различные фитинги для прокладки основной трассы от котла и подсоединения труб теплого пола к коллектору.

Материалом трубы для водяного теплого пола может быть как полипропилен, так и сшитый полиэтилен. Полипропиленовые трубы лучше выбрать с армированием стекловолокном, так как сам по себе полипропилен имеет существенное значение линейного расширения при нагреве. Полиэтиленовые трубы в меньшей степени подвержены расширению. Именно последние получили наибольшее распространение при компоновке поверхностных систем отопления.

Выбор материалов и необходимых устройств

Используются трубы диаметром 16-20 мм. Необходимо, чтобы труба выдерживала температуры до 95 градусов и давление в 10 Бар. Не обязательно гнаться за дорогими вариантами с кислородными защитами и дополнительными слоями. Особенно если основная задача – снизить общие затраты на установку теплых полов.

Коллектор представляет собой патрубок с целым рядом отводов (разветвитель). Он необходим для подключения нескольких контуров теплого пола к одной основной линии подачи теплой воды и забора обратной, охлажденной. При этом используются два разветвителя, которые устанавливаются в специальный коллекторный шкаф. Один – для распределения горячей воды, а второй – для сбора обратной, остывшей воды. Именно в составе коллектора размещаются все необходимые элементы настройки теплых полов: клапаны, регулировщики расхода, воздухоотводчики и системы аварийного слива.

Схема-пример подключения водяного теплого пола

Какие факторы учитываются

Прежде чем приступать к монтажу требуется воссоздать тепловую карту дома, провести вычисления. Для этого лучше обратиться за услугами к специалисту. Если при составлении схемы видно, что потери тепла на 1 м2 больше 100 Вт, то предварительно требуется утепление стен, потолка. Только потом производится расчет теплого водяного пола.

При составлении проекта под крупные предметы интерьера система не укладывается. Конструкция одновременно должна покрыть больше 70% от всей площади, иначе прогревание окажется неэффективным. Также расчет мощности соотносится с устройством помещения:

  • жилые комнаты: 110 – 150 Вт на один квадратный метр;
  • ванная комната – примерно 140 – 150 Вт на 1 м2;
  • застекленная лоджия, балкон: 140 – 180 Вт на 1 м

На первом этаже для указанных величин добавляется примерно 20%.

Какие факторы учитываются

При монтировании лучшим выходом является установка трубопровода на первых этапах организации перекрытия. Водяной пол экономичнее радиаторного отопления примерно на 40%, если правильно посчитать и произвести монтаж. Если ставить водяной подогрев в уже обжитом помещении, с целью экономии денежных средств следует учесть такие детали:

  • высота потолка должна оказаться достаточной для оборудования пола толщиной 8 – 20 см;
  • высота проемов дверей должна быть не менее 200 см;
  • для укладки стяжки на основе цемента и песка нужна достаточно прочная основа;
  • для предупреждения скопления воздуха в контуре трубы, повышения гидравлического сопротивлений поверхность чернового пола перед монтированием теплой системы должна выравниваться и очищаться;
  • допустимая величина неровности чернового пола 5 мм.
Читайте также:  Все о напольных конвекторах – типы, конструкция, подключение

Выравнивание чернового покрытия

Нужно сразу правильно проводить расчеты и составлять план. Потому что если в будущем нарушится работа в одной петле, то и вся системы перестанет функционировать. Кроме того, важно сразу выбирать качественные шланги.

Наглядный пример

К примеру, нам нужно рассчитать теплый пол по площади гостиной 25 м2. Условно рассчитаем полезную площадь комнаты. Так как в гостиной у нас установлен диван, кресла, столик и шкаф, полезная площадь будет всего лишь 60% от общей.

Sкомн=25*0,6=15 м2

Следующий шаг – необходимо выбрать мощность проводника, которым в нашем случае будет греющий кабель. Тут один очень важный нюанс – кабель продается с характеристикой не Вт/м2, а Вт/м. Вы должны самостоятельно подобрать шаг укладки материала на 1 метр квадратный. К примеру, выбрав кабель с параметром 30 Вт/м, его нужно укладывать с шагом в 20 см, чтобы получилось значение 150 Вт/м2. Вернемся к расчету, и согласно рекомендациям принимаем оптимальное значение для гостиной – 110 Вт/м2 (дополнительно будет присутствовать центральное водяное отопление).

Подставляем значения в формулу, после чего, используя калькулятор, вычисляем мощность:

P=15*110=1650 Вт

С вычисленным значением идем в магазин и покупаем подходящий размер нагревательного материала. Пример расчетных работ Вы также можете просмотреть на видео:

Как рассчитать мощность системы подогрева пола

Вот и вся технология расчета электрического теплого пола по мощности и площади комнаты. Данная формула подойдет для определения требуемой мощностью как при укладке материала под ламинат, так и при монтаже под плитку. Рекомендуем сразу же вычислить, сколько потребляет теплый пол в Вашем случае, чтобы сравнить с другими типами электрообогревателей. Возможно, такой вариант отопления будет для Вас слишком затратным и более выгодным решением станет подключение инфракрасных обогревателей.

Похожие материалы:

  • Расчет сечения кабеля по току, мощности, длине
  • Лучшие электрические обогреватели для дачи
  • Как сделать освещение на солнечных батареях

Специальные онлайн программы

Теперь вы знаете методику расчета теплого водяного пола. Но существует калькулятор расчета водяного теплого пола. Онлайн и благодаря интернету сегодня можно проводить любые математические или другие вычисления, не выходя из дома и без помощи специалистов.

Чтобы облегчить работу и сделать все максимально правильно, существует онлайн программа расчета теплого водяного пола. Она довольно проста.

Достаточно в указанные в ней графы ввести исходные данные, например, площадь помещения, диаметр и состав труб, шаг между ними, температуру при подаче и при обратке, вид напольного покрытия и другие параметры, после чего нажать «посчитать».

Программа вам поможет произвести расчет стоимости теплого водяного пола.

Онлайн калькулятор теплого водяного пола рассчитает необходимые данные, но важно помнить, что предварительные показатели нужно «добывать» самостоятельно.

Насколько они будут точными, настолько справится со своей задачей программа для проектирования теплого водяного пола.

Рекомендуем:

  • Утеплитель для труб из вспененного полиэтилена: технические параметры материала, требования к теплоизоляции
  • Котел для теплого водяного пола
  • Как выгнать воздух из теплого водяного пола
  • Батареи отопления биметаллические: обзор вертикальных, напольных, монолитных моделей

Этапы расчёта теплового пола

Применяются такие материалы, как нержавейка, медь, полиэтилен, пенопропилен и металлопластиковые изделия. Каждый материал обладает своим коэффициентом теплопроводности. В зависимости от теплоотдачи материала можно подобрать оптимальный шаг и рассчитать длину.

Объем жидкости, заполняющий отопительную систему — важный показатель

Расчет теплых водяных полов продолжается вычислением объёма жидкости, которой необходимо заполнить систему. Этот показатель напрямую зависит от диаметра и длины трубопровода. Скорость циркуляции жидкости в системе определяется с учётом параметров трубопровода, таких как внутренний диаметр трубки и давление, на которое она рассчитана.

На основании собранных данных определяется мощность водяного теплого пола. Этот показатель позволяет подобрать оборудование для поддержания температуры и давления в системе.

Этапы расчёта теплового пола

В частных домах можно использовать тепловой насос. При его применении не потребуется дымоход, система будет работать без подключения к вентиляционной шахте.

Важно знать, что мощность насоса должна быть на 20% больше, чем расчётная. Чем короче будет прокладываться система подогрева пола, тем ниже будут затраты на работу циркуляционного насоса, так как при малом метраже можно использовать насос с небольшой мощностью.

Читайте также:  Настил фанерного пола: для чернового и декоративного покрытия

Безусловно, тёплые полы повысят общий уровень комфорта. Также результат этой работы повлияет на привлекательность недвижимости в случае продажи. Энергоэффективность подобных систем позволяет экономить на отоплении, поддерживая комфортный уровень температуры в осенний, зимний и весенний периоды.

Расчёт трубы для тёплого пола

Трубы для пола можно рассчитать исходя из ожидаемой мощности системы отопления, сопоставив площадь «развертки» нагревательного элемента (трубы) с температурой теплоносителя.

Однако эта схема сулит долгие вычисления, в которых используются табличные коэффициенты и переменные. Поэтому в большинстве случаев расчет труб проводится «графически».

То есть, на миллиметровой бумаге, поверх эскиза жилища, или прямо на полу отапливаемой зоны вычерчивается контур будущего «нагревательного элемента» (трубы), выстраиваемый по следующим правилам:

Трубы для пола

  • Максимальная длинна трубы в нагревательном контуре – 100-120 метров. Причем труба должна выйти из напорного коллектора и войти в обратку без стыков и разрывов в теле арматуры (цельным мерным отрезком).
  • Шаг размещения труб в спирали контура – 10-15 сантиметров.
  • Диаметр трубы – 16 миллиметров. По этому параметру определяется и толщина стяжки – 6 сантиметров.

Температуру теплоносителя в системе и его скорость определяют по усредненным величинам:

Расчёт трубы для тёплого пола
  • 40-55 градусам Цельсия — этого достаточно для прогрева зоны отопления до 25-37 °С.
  • 13-15 кПа — такая потеря давления в контуре обеспечит снижение температуры теплоносителя на выходе из контура на 5-15 °С.
  • 27-30 литрам в час —  это оптимальный расход теплоносителя в контуре с пропускным диаметром 16 миллиметров.

В финале «графического» расчета отопительного контура нужно определить месторасположение выхода из коллектора системы отопления и входа в обратку.

Ну а смета системы отопления «теплый пол» считается исходя из погонажа труб и объема бетонной стяжки.

Кроме того ее дополняют и расходы на термоизоляционную подложку и облицовочную отделку стяжки, рассчитываемые по общей площади теплого пола.

Опубликовано:

Устройство теплого водяного пола: особенности монтажа своими Устройство и установка электрического кабельного и инфракрасного теплого Водяной и инфракрасный (пленочный) теплый пол под Трубы для водяного теплого пола: выбор и расчет Какой пол лучше положить под ламинат: выбор и Как устроить теплый пол на балконе или лоджии?

Методика расчета теплого водяного пола

Теплый водяной пол с теплоносителем от газового котла – самая экономичная система отопления загородного дома.

При правильном расчете теплого водяного пола и надлежащем утеплении дома водяной пол будет существенно превосходить по эффективности радиаторы.

Хотя в районах с суровым климатом устанавливают и радиаторы тоже.

При расчете теплых полов водяного отопления учитывается площадь комнаты, характеристики дома (материал, из которого он изготовлен, особенности утепления, конструктивные особенности окон), желательная температура пола, а также вид напольного покрытия.

Общие рекомендации

Первым этапом следует составить тепловую карту дома. Для этого можно пригласить специалиста или воспользоваться калькулятором в интернете.

Если по итогам составления карты получается, что теплопотери на один квадрат площади больше 100 ватт, то сначала нужно утеплить дом (потолок, стены), и уже потом рассчитывать систему отопления.

Можно осуществить расчет водяного теплого пола своими руками. При проектировании учитывают следующее: под громоздкую мебель и стационарное оборудование теплые полы не кладут.

При этом система должна покрывать не меньше 70 процентов всей обогреваемой площади, иначе обогрев будет неэффективным (варианты устройства теплого водяного пола).

Методика расчета теплого водяного пола

Расчет мощности теплого пола водяного зависит от вида помещения:

  • жилые комнаты, кухни – 110-150 ватт на квадрат;
  • ванная – 140-150;
  • остекленная лоджия или веранда – 140-180.

Для первых этажей рекомендуется добавлять к этим цифрам около 20 процентов.

Для теплых полов используются следующие виды труб (более подробно о трубах для теплого водяного пола):

  • металлопластик – экономичный, экологически безопасный вариант. В конструкции теплых полов используется чаще всего;
  • полипропилен. Трубы дешевые, хорошие эксплуатационные качества. Минус: большой радиус изгиба. При укладке змейкой трубы сечением 2 см расстояние между соседними витками превысит требуемый максимум 30 см;
  • сшитый полиэтилен. Эксплуатационные свойства хорошие. Минусы: цена выше чем у двух предыдущих материалов; трубы слишком мягкие и гибкие, укладывать сложнее и дольше;
  • медь. Прочный, стойкий к коррозии вариант. Труба хорошо гнется, можно уложить весь контур цельным куском, нет необходимости в сваривании участков. Минусы – дорого; медный пол сложно уложить дилетанту.

Сечение трубы обычно выбирают 16 миллиметров. При этом труба прогревает около 10 сантиметров с обеих сторон.

При расчете труб для водяного теплого пола следует учитывать: это не электрический кабель, который по всей протяженности греет одинаково. По мере удаления от котла теплоноситель остывает.

На эффективность контура влияет и гидравлическое сопротивление. Этим определяется максимально допустимая длина контура (100 метров).

Монтаж водяного тёплого пола

Задача довольно сложная, но выполнимая. Только сначала требуется выровнять основание. Это очень важное требование, учитывая, что выравнивать всё равно потребуется и первым слоем стяжки это делать эффективнее. Почему?

Читайте также:  Инструкция с видео по установке теплых водяных полов своими руками

Например, перепад высот в комнате составляет 3 см. Если сразу уложить трубу и только потом выравнивать стяжкой, то получится, что в одном углу высота цементной смеси будет минимальная – 4 см, а в другом 7. Значит, во время эксплуатации тёплых полов, с одной стороны они буду прогревать 4, а с другой 7 см бетона. Такая неравномерная нагрузка, весьма пагубно действует на всю систему в целом и ведёт к быстрой порче напольного покрытия.

Поэтому, первым и важным этапом является выравнивание полов по уровню горизонта. Для подготовки бетонных полов потребуется:

Монтаж водяного тёплого пола
  • Маячковый профиль;
  • Лазерный уровень;
  • Угольник строительный;
  • 5-10 кг гипса;
  • Грунтовка;
  • Мобильная бетономешалка;
  • Цемент;
  • ПГС;
  • Фибра полипропиленовая.

Ход работ:

Полы подметают и грунтуют. Пока сохнет грунт, выставляют маяки. Для этого, посреди комнаты устанавливают лазерный уровень с таким расчётом, чтобы проекция горизонтального луча была на высоте 15-20 см от пола. Затем угольником замеряют высоту от пола до луча в разных углах комнаты и по результатам определяют самую высокую точку. В этом месте, высота стяжки будет минимально допустимой – 4 см. В остальных местах – согласно потребности.

Для установки маяков, гипс разводят до состояния густой сметаны. Затем делают из полученной массы небольшие кучки вдоль одной стены, с шагом 60-80 см, на них укладывают маячковый профиль. Приставляя к нему угольник, выравнивают по уровню горизонта, располагая его на нужной высоте. От стены до первого маяка должно быть 50 см. Между соседними маяками расстояние варьируется в зависимости от длины прави́ла (ориентируйтесь на 1-1,3 м). Учтите, гипс схватывается быстро, работу проводят «без перекура».

Примерно через 30-40 м, можно заливать стяжку. Цемент разводят с ПГС в соотношении 1:5. Полипропиленовую фибру добавляют из расчёта 80 гр. на 100 л смеси. Фибра является элементом дисперсного армирования, качественно повышая прочность покрытия. Кроме того, после застывания, новая поверхность будет идеально гладкой.

Монтаж водяного тёплого пола

Заливают полученную смесь таким образом, чтобы каждая следующая порция, на 10-15 см заходила на предыдущую. По уровню стяжка выравнивается правилом, с ориентацией по маякам.

После заливки всей поверхности, требуется время для технического созревания цементно-песчаной стяжки. Расчёт, примерно, следующий 1 см толщины – 1 неделя.

Как подбираются технические характеристики насоса

Для теплого пола применяются циркуляционные насосы, по своим техническим параметрам они в максимальной степени соответствуют выдвигаемым требованиям. Производительность насоса рассчитывается по формуле

Q = 0,86×Pн/(t°пр.т – t°обр.т).

Как подбираются технические характеристики насоса

В этой формуле Pн равняется максимальной мощности теплового контура в кВт; t°пр. т – начальная температура теплоносителя на входе в систему обогрева; t°обр. т – температура теплоносителя на выходе из системы обогрева пола. Если в квартире к одному насосу планируется подключать несколько контуров, то необходимо суммировать все значения по каждому из них.

Практический совет. Профессионалы рекомендуют для каждого помещения монтировать автономную систему теплого пола. Это позволит более точно регулировать параметры микроклимата с учетом назначения помещения и повысить надежность работы отопительной системы.

Формулы для расчета насоса

Разница температур на входе и выходе зависит от нескольких факторов:

Как подбираются технические характеристики насоса
  • Длины контура. Чем больше длина, тем больше площадь должна обогреваться. Это значит, что потребуется много тепловой энергии, температура на входе и выходе будет значительно отличаться;
  • Эффективности теплоизоляции. Если во время монтажа теплого пола грубо нарушались установленные правила, то непродуктивные тепловые потери будут составлять значительные показатели. Особенно это заметно на первом этаже, неправильная теплозащита приводит к тому, что большое количество тепловой энергии расходуется на обогрев почвы. Такие условия эксплуатации также становятся причиной чрезмерного расхода тепловой энергии и понижения эффективности системы, увеличивают нагрузку на насос;
  • Климатической зоны расположения здания. Чем севернее проживает владелец квартиры, тем больше запас по мощности должна иметь система теплого пола, тем больше мощность у циркуляционного насоса. Производители рекомендуют приобретать насосы с 20–25% запасом по мощности.

Расчет и выбор насоса

Таблица характеристик для подбора насоса

Второй важный показатель насоса – напор потока. Напор должен быть достаточным для преодоления гидравлического сопротивления жидкости в системе. Гидросопротивление зависит от общей длины контура, его диаметра и скорости движения теплоносителя. Производители систем водяного пола должны указывать эти параметры, если подогрев делается самостоятельно, то для расчета величины напора насоса нужно пользоваться формулой

Как подбираются технические характеристики насоса

H= (П×L + ΣК) /(1000), где

  • Н – требуемый напор насоса;
  • П ­– гидросопротивление погонного метра контура, зависит от диаметра, материала изготовления труб и скорости движения жидкости;
  • L – общая длина контура, включающая и надземные системы управления;
  • К – рекомендованный коэффициент запаса мощности насоса.

После получения всех данных можно приступать к выбору конкретной модели.

Подбор насоса для теплого пола

Как подбираются технические характеристики насоса
Dartshouse - точечный ремонт вашего дома