Arcopallet.ru

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

Как сделать расчет теплого пола на примере водяной системы

Теплый водяной пол – это система труб, спрятанных под стяжкой, по которым циркулирует вода определенной температуры около +45°С. На сегодняшний день, это самая востребованная технология для отопления частных домов. Благодаря циркулированию воды внутри системы, обогрев получается равномерным и комфортным, в отличии от радиаторных распределителей тепла. Простота конструкции, независимость от сезонного отопления, скачки температуры и давления являются еще одним большим плюсом данной технологии. Отапливается такая система в основном с помощью газового котла. Но без проблем взаимодействует и с другими видами котлов.

Теплые полы монтируются из полиэтиленовых или металлопластиковых труб. Эти материалы достаточно гибкие и хорошо проводят тепло. За регулирование температуры в такой системе отвечают насос, коллектор и смеситель термостатического вида.

Преимущества водяного теплого пола:

  • совместимость со многими видами напольного покрытия – вы можете выбрать любое нужное вам покрытие, не беспокоясь о том, что система отопления повредит его;
  • экономия тепла – система производит обогрев снизу, благодаря этому весь холодный воздух поднимается вверх, что позволяет обогревать помещение без использования прочих источников тепла;
  • сезонные опции – в холодное время года, система выступает в роли отопительной конструкции, а в летнее время способна охлаждать помещение.

Однако, существуют особенности, с которыми необходимо ознакомиться перед установкой такой системы:

  • Дороже радиаторной системы. При устройстве дома теплым полом готовьтесь к повышенным тратам, которые не особо себя окупят, но при этом принесут много приятного в плане отопления.
  • Не везде справляется с прогревом. В большинстве случаев теплый пол проходит в качестве основного отопления, но есть помещения, где требуется дополнительный прибор отопления. Для выяснения этого факта и нужно делать расчет теплого пола.
  • Запрет на использование в многоквартирных домах. Но касается он в основном России. В других странах ограничений нет.

Данная технология более уместна на территории частного дома, нежели квартиры. Монтаж системы желательно доверить мастерам, так как есть вероятность образования протечек, которые проявляются не сразу. Некачественная сборка может доставить массу хлопот и нанести серьезный урон имуществу.

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).

Исходные данные

Для проведения вычислений необходимо иметь следующие данные:

  • Температура на подаче в системе теплый пол (ТП) tп ;
  • Температура в обратке ТП tо;
  • Предполагаемая температура воздуха в отапливаемом помещении tв;
  • Температура в помещении ниже расчетного tниз ;
  • Внутренний диаметр трубопровода, из которого изготовлен змеевик ТП Dв;
  • Наружный диаметр трубопровода, из которого изготовлен змеевик ТП Dн;
  • Коэффициент теплопроводности трубопровода λтр ;
  • Теплоотдача поверхности, находящейся под ТП (нижележащая, горизонтальная) αн;
    (определяется по СНиП 23-02-2003 и СП 23-101-2004).
  • Коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к внутренней стенке трубы αвн;
  • Коэффициент теплоотдачи пола αп ;(как правило, данное значение находится в пределах 10-12 Вт/м 2 К);
  • Термосопротивление материалов пола, находящихся над змеевиком водяного ТП.

Исходные данные для удобства вычислений необходимо скомпоновать в таблицу:

Читать еще:  Преимущества клинкера, как выбрать

Далее, суммируя теплопроводность (по таблицам) материалов, используемых в стяжке, необходимо рассчитать термическое сопротивление над змеевиком и под трубопроводом теплого пола. Например:

Для удобства дальнейших расчетов составляем таблицу, например:

Рекомендуемая температура для систем водяного теплого пола

Немаловажной деталью является определение температуры в комнатах дома. Следует учитывать, что водяная отопительная система работает за счет низкой температуры теплоносителя, показатель которой не должен превышать 55 °С, так это приводит к деформации самой стяжки и элементов отделочного покрытия, а также уменьшает комфорт в самом жилом помещении.

Температура воды в трубах теплого пола не должна превышать 55 °С

Кроме показателя температуры воды в системе, необходимо обратить внимание на температуру поверхности самого пола, потому что по существующим европейским стандартам и соответствующим нормам СНИП определена оптимальная температура поверхности пола для:

  • рабочих помещений – 27°С
  • жилых – 29°С
  • санузлов, ванных комнат – 33°С

при этом важным показателем является материал покрытия пола, если это синтетический материал или линолеум, то температура поверхности пола не должна превышать – 26°С, паркетная доска и ламинат – 27°С, с покрытием из керамической плитки – 31°С.

Остальные материалы

Кроме труб и силовых агрегатов для монтажа пола потребуются гидроизолирующая пленка и утеплитель (выбор комплектующих для теплого водяного пола). Рекомендуется фольгированный ЭППС, можно купить готовые маты. Нежелательно использование минваты из-за ее гигроскопичности.

Толщина теплоизоляции варьируется от 2 сантиметров (на перекрытии второго этажа) до 25 (монтаж пола по грунту или над холодным подвалом).

Расчет материалов для теплого водяного пола производится с учетом толщины слоя пирога (на эту величину сократится высота помещения).

Вот примерные цифры, в зависимости от слоя утеплителя:

  • утеплитель 3 сантиметра: общая толщина пирога – 9,5;
  • 8 – 14,5;
  • 9 – 15,5 и т.д.

При монтаже (водяные теплые полы — технология монтажа) под стяжку потребуется демпферная лента. Если хотя бы одна стена длиннее 8 метров, перпендикулярно ей посередине комнаты выполняют дополнительный демпферный шов.

В этом случае водяные контуры располагают по обе стороны от шва. Для стяжки (от чего зависит толщина стяжки для водяного теплого пола) также потребуются цемент и песок один к трем (можно приобрести готовую сухую смесь), желательно добавить в раствор пластификатор.

Арматурная сетка: одна нужна для крепления трубы, одна – для армирования стяжки. Если вы используете в качестве утеплителя профильные маты (маты с бобышками), для крепления сетка не нужна, только для стяжки.

Крепеж производится скобками, хомутами, клипсами. Число зависит от мягкости трубы: чем она мягче, тем меньше шаг крепления, тем больше потребуется крепежных элементов. Средний интервал между скобками – 1 метр.

Коллектор. Для каждого контура на гребенке должно быть два штуцера. Плюс два патрубка для прямой и обратной трубы от котла, они имеют большее сечение и располагаются отдельно. Рекомендуется приобретать гребенку сразу со всем необходимым: регуляторы расхода, манометр, воздушный клапан. Если площадь дома очень большая, есть второй/третий этаж, коллекторов устанавливают больше одного.

Смеситель необходим во всех случаях: если котел обслуживает и радиаторы тоже, и если в системе один источник обогрева – теплый пол. Вода в контуре пола не должна быть горячее 50 градусов, котел подает более горячую.

Также для монтажа потребуются рулетка и сварочный аппарат (либо утюг для полипропилена).

Проектирование отопительного контура

Перед началом разработки проекта следует учесть некоторые моменты:

  1. Наибольшая протяженность отопительного контура не может превышать конкретных значений, она зависит от сечения труб. При диаметре 16 миллиметров– максимальная длина должна составлять 100 метров, а для 20 миллиметров–120 метров.
  2. Чем короче уложенный трубопровод, тем экономичнее функционирует отопительная конструкция и не будет значительного падения давления, а значит, не потребуется установка мощного насоса (прочитайте: «Как подобрать насос для теплого водяного пола – различия в деталях»).
  3. У всех контуров должна быть примерно одинаковая протяженность (разница не может превышать 15%). Первый из витков монтируют около самой холодной из стен, имеющей окна, на расстоянии около 20 сантиметров.
  4. Оптимальная величина промежутков между трубами находится в зависимости от их диаметра и может быть равна 15-35 сантиметрам.
  5. Плотность монтажа витков может варьироваться: около окон и дверей их укладывают плотнее, чем на остальной площади помещения.
  6. Когда площадь пола превышает 40 «квадратов», необходимо уложить еще один отопительный контур.
  7. Разница между температурами теплоносителя на входе и выходе коллектора не может превышать 5 градусов.
Читать еще:  Какое бывает ковровое покрытие — искусственная трава: примеры

Коллекторный шкаф и его установка

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

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

Устанавливать и подключать коллектор рекомендуется с помощью профессионалов. Если коллектор будет установлен неправильно, он может не работать или же работать неправильно.

Как и где необходимо устанавливать коллекторный шкаф?

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

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

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

Советы для тех, кто решился на монтаж теплого пола самостоятельно

В шкафу коллектора сверху должен быть воздухоотвод.Укладывать теплый пол под мебелью категорически запрещается. Во-первых, потому что это приведет к порче материалов, из которых изготовлена мебель. Во-вторых, это может привести к возгоранию. Материалы, которые легко воспламеняются, могут легко загореться, если в комнате будет высокая температура. В-третьих, тепло из пола должно постоянно подниматься вверх, мебель этому препятствует, таким образом, трубы быстрее накаляются и могут испортиться.

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

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

Основные качества труб:

  • Износостойкость;
  • Термостойкость.

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

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

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

После установки системы протестируйте её, таким образом, вы сможете заранее понять, правильно ли установили коллектор, а также заметить механические повреждения.

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

Алгоритм и этапы при проектировании водяного теплого пола

Инженер-проектировщик при подготовке проекта водяного теплого пола проводит следующие расчеты и прорабатывает такие решения:

1. Теплотехнический расчет. Рассчитывается тепловая нагрузка на 1 м2 каждого помещения, что помогает выбрать тип системы теплого пола, шаг укладки труб контуров теплого пола, тип применяемого коллектора и температуру подачи теплоносителя.

2. Выбор технического решения (тип системы, схема подключения теплого пола к источнику теплоснабжения и оборудование, способ управления температурой в помещениях).

3. Расстановка коллекторов. В жилых помещениях, домах и коттеджах коллекторы, обычно, устанавливают в кладовых, в санузлах, коридорах и под лестницами. Важно обеспечить удобный доступ для осмотра и обслуживания оборудования и автоматики.

4. Раскладка контуров. Ответственный этап, где учитывается длина контуров, квадратура помещений, шаг укладки, отопительные нагрузки на площадь и тип системы теплого пола.

5. Балансировка. Данные сводятся в таблицу балансировки коллектора, которые отражают температуру подаваемого теплоносителя; длину каждого контура; падение давления на каждом контуре; расход теплоносителя на каждом контуре и суммарный расход теплоносителя через коллектор; заданную температуру в помещении.

Читать еще:  Как правильно залить пол в частном доме?

6. Оформление проекта.

Проект водяного теплого пола

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