Как рассчитать водяной теплый пол?

Теплый пол расчет мощности

На определение необходимой мощности теплого пола в помещении влияет показатель теплопотерь, для точного определения которых потребуется произвести сложный теплотехнический подсчет по особой методике.

При этом учитываются следующие факторы:

площадь обогреваемой поверхности, общая площадь помещения;

площадь, тип остекления;

наличие, площадь, тип, толщина, материал и термическое сопротивление стен и иных ограждающих конструкций;

уровень проникновения солнечных лучей в помещение;

наличие иных источников тепла, в том числе учитывается тепло, источаемое оборудованием, различными приборами и людьми.

Методика выполнения подобных точных расчетов требует глубоких теоретических знаний и опыта, а потому теплотехнический расчет лучше доверить специалистам.

Ведь только они знают, как рассчитать мощность теплого пола водяного с наименьшей погрешностью и оптимальными параметрами

Особенно это важно при проектировании обогреваемого встроенного отопления в помещениях большой площадью с большой высотой

Укладка и эффективная эксплуатация водяного обогреваемого пола возможна лишь в помещениях с уровнем теплопотерь менее 100 Вт/м². Если теплопотери выше, необходимо принять меры по утеплению помещения с целью снижения потерь тепла.

Однако если проектный инженерный расчет стоит немалых денег, в случае с небольшими помещениями приблизительные расчеты можно провести самостоятельно, приняв 100 Вт/м² за усредненную величину и отправную точку в дальнейших расчетах.

При этом для частного дома принято корректировать усредненный показатель потерь тепла исходя из общей площади строения:
120 Вт/м² – при площади дома до 150 м²;
100 Вт/м² – при площади 150-300 м²;
90 Вт/м² – при площади 300-500 м².

Нагрузка на систему

На то, какая будет мощность водяного теплого пола на квадратный метр, влияют такие параметры, создающие нагрузку на систему, определяющие гидравлическое сопротивление и уровень теплоотдачи, как:

материал, из которого изготовлены трубы;

схема укладки контуров;

длина каждого контура;

диаметр;

расстояние между нитками труб.

Характеристика:

Трубы могут быть медными (отличаются наилучшими теплотехническими и эксплуатационными характеристиками, однако обходятся не дешево и требуют специальных навыков, а также инструмента).

Основных схем укладки контура два: змейкой и улиткой. Первый вариант наиболее прост, но менее эффективен, так как дает неравномерный нагрев пола. Второй более сложен в реализации, но эффективность прогрева на порядок выше.

Площадь, отапливаемая одним контуром, не должна превышать 20 м². Если отапливаемая площадь больше, то целесообразно трубопровод разбить на 2 или более контуров, подключив их к распредколлектору с возможностью регулирования нагрева участков пола.

Общая длина труб одного контура должна быть не больше 90 м. При этом, чем больший выбран диаметр, тем больше расстояние между нитками труб. Как правило, не применяются трубы с диаметром более 16 мм.

Каждый параметр имеет свои коэффициенты для дальнейших расчетов, посмотреть которые можно в справочниках.

Расчет мощности теплоотдачи: калькулятор

Чтобы определить мощность водяного пола, необходимо найти произведение общей площади помещения (м²), разницы температур подачи и обратно поступающей жидкости, и коэффициентами, зависящими от материала труб, напольного покрытия (дерево, линолеум, плитка и т.д.), других элементов системы.

Мощность водяного теплого пола на 1 м², или теплоотдача, не должна превышать уровень теплопотерь, однако не более чем на 25%. В случае слишком малого или слишком большого значения, необходимо произвести перерасчет, выбрав иной диаметр труб и расстояние между нитями контура.

Показатель мощности тем выше, чем больше диаметр выбранных труб, и тем ниже, чем больший шаг задан между нитками. Для экономии времени можно воспользоваться электронными калькуляторами расчета водяного пола или скачать специальную программу.

Причины неисправности и ремонт водяного теплого пола

Правильный монтаж водяного пола гарантирует его службу на протяжении очень длительного времени (до 50 лет) с условием использования высококачественных цельных труб.

Способы укладки труб теплого пола

По комплектации и принципу действия водяной теплый пол довольно сложен и его работоспособность зависит от качественного функционирования нескольких важных компонентов. Водяной пол состоит из следующих элементов:

Труб, с циркулирующей по ним водой, являющейся теплоносителем.
Байпаса.
Циркуляционного насоса.
Коллектора и электропривода, с помощью которых регулируют поток воды.
Балансировочного клапана, который смешивает нагретую и остывшую воду.
Термостата и терморегулятора, отвечающих за поддержание необходимой температуры. В случае их поломки возможно не только остывание, но и перегрев теплоносителя.

Основные элементы теплого водяного пола

Как и в случае с электрическим полом, при выявлении причин недостаточного обогрева допускают некачественно проведенные теплоизоляционные работы, в результате которых наблюдаются существенные теплопотери. Исправить ситуацию позволит только полная переделка системы с нуля. Причиной слабой теплоотдачи также служи неправильный расчет и подбор характеристик основных компонентов системы. Слабый котел может стать причиной недостатка энергии для нагрева теплоносителя.

Повреждения трубопровода

Причиной прорыва и протечки водяного пола часто является резкое падение давления внутри трубы. Количество воды в трубах снижается, а та, что вытекает наружу, начинает разрушать стяжку и просачиваться на нижний этаж.

Для выявления возможной протечки сначала производят визуальный осмотр напольного покрытия, в местах стыках ламелей которого или непосредственно на поверхности можно обнаружить мокрые пятна. Если невооруженным глазом и на ощупь наличие влаги не определяется, то используют тепловизор.

При обнаружении места расположения поврежденного фрагмента трубы производят ее локальный ремонт, частично разобрав напольное покрытие и демонтировав стяжку. Перед заменой трубы воду из контура сливают, а после повторного запуска обязательно обезвоздушивают систему.

Таблица 2. Ремонт при повреждении труб

Иллюстрация	Описание
	Для удаления кафельной плитки, если повреждение трубопровода произошло в ванной, первым делом освобождают швы от затирки.
	Выполняют демонтаж плитки.
	Для удаления стяжки используют перфоратор.
	Для ремонта подобных повреждений труб применяют пресс-муфту.
	В месте повреждения трубы делают разрез при помощи ножовки.
	Трубу очищают от загрязнений.
	При помощи развертки выравнивают отверстия с обеих сторон.
	На оба фрагмента трубы надевают муфту.
	Муфту обжимают клещами.

Перед заливкой цемента отремонтированный участок проверяют на отсутствие протечек. Для защиты муфты от кислой среды раствора, ее обматывают куском вспененного полиэтилена.

Неравномерность нагрева

Если теплый пол слабо нагревается, причиной может быть неравномерное распределение воды в трубах. Это связано с разной длиной контуров – в более длинных, при одинаковой скорости подачи воды, теплоноситель остывает быстрее. В этом случае потребуется отрегулировать подачу воды в каждый контур на коллекторе, произвести настройку уровней электроприводов на подающих клапанах.

Коллектор теплого водяного пола

Чтобы понять результат внесенных изменений в систему потребуется подождать некоторое время. Время прогрева теплого пола зависит от многих нюансов: количества и типа слоев конструкции пола, температуры теплоносителя и скорости его подачи, мощности нагревателя, типа финишного покрытия, погодных условий.

Неисправности электрооборудования

При отсутствии протечки причину стоит искать в неисправности элементов системы, работающих от электросети.

Из строя может выйти циркуляционный насос или термостат, местом расположения, которых является смесительный узел коллектора. Наличие напряжения в них проверяют при помощи мультиметра или индикаторной отвертки. О том, что насос не работает, скажет отличие каких либо звуков при его включении.

Элементы коллектора теплого пола

Каждую клемму термостата потребуется проверить на наличие напряжения. Также стоит проверить датчик температуры.

Цены на теплые полы Caleo

теплый пол caleo

Если причину поломки теплого пола не удалось обнаружить самостоятельно, то лучше обратиться к специалистам, которые имеют необходимые инструменты, навыки и опыт устранения подобных проблем.

Советы и рекомендации

Существует ряд рекомендаций, которые помогут правильно спланировать обустройство теплого водяного пола в вашем доме. Данные факторы стоит учитывать как при проведении расчетов, так и при монтаже уже спроектированной системы отопления. Это поможет добиться высокого качества работы пола и полноценного обогрева помещений.

К расчетам стоит относиться максимально внимательно. В тех случаях, когда теплые полы выступают в роли дополнительного источника обогрева, допускается приблизительный расчет. Но если пол – это главный элемент системы отопления, то ошибок в цифрах быть не может. Любые погрешности можно будет исправить, только демонтируя стяжку, что повлечет за собой трату денег, а также разрушение внутренней отделки комнат.

Существует ряд средних показателей температуры пола в разных помещениях дома. Так, для жилых комнат подходит температура в 29 градусов тепла, для ванных комнат и иных помещений с высоким уровнем влажности – 33 градуса. Около наружных стен без утепления оптимальной температурой будут 35 градусов.

Если планируется обогрев старого дома, лучше отказаться от идеи установки теплого пола как основного источника отопления. Это влечет за собой увеличение потребления электроэнергии, а значит, и расходы на коммунальные услуги, но эффективность работы системы будет невелика.

Как было сказано выше, помещение большой площади обогревается несколькими контурами. После определения их количества необходимо приобретение коллектора с отводами. Наиболее подходящим вариантом станет прибор с клапанами регулировки. Они помогают менять уровень температуры и контролировать подачу теплоносителя по контурам.

Теплоизоляция пола очень важна, так как иначе будет высок уровень потери тепла. Для качественной теплоизоляции лучше всего использовать такие материалы, как стекловата, пенополистирол, минеральная вата. Слой зависит от того, какое помещение находится внизу. Если снизу есть источник отопления, то достаточно лишь нескольких сантиметров толщины слоя, если же нижнее помещение не отапливается, то теплоизоляция укладывается слоем до 25 см.

Обрезка труб производится только перед непосредственным подключением к насосу.

При установке такого типа отопления в квартире, расположенной в многоквартирном доме, запрещено осуществлять подключение к централизованной магистрали. Это может вызвать резкий сброс давления по всей длине стояка. Подключать теплые полы в многоэтажных домах можно только при условии наличия отдельных стояков для подключения.

Схема укладки труб может меняться только в процессе проектирования. При монтаже пола она остается неизменной.

Компоненты системы должны размещаться и подключаться последовательно, иначе не гарантирована ее герметичность. Грамотный подход к работе позволяет минимизировать финансовые затраты как при составлении проекта и проведении процесса установки, так и при дальнейшей эксплуатации.

В случае если вы хотите быть уверенным в точности расчета, но не имеете желания переплачивать за монтаж, вы можете заказать подготовку расчетов без проведения работ. Специалисты также проконсультируют вас по подбору подходящих материалов и технологий монтажа, который вы сможете осуществить своими руками.

Как рассчитать водяной контур

Для начала нужно создать проект обогрева помещения, определить материал покрытия и температуру теплоносителя (около 55 °C). Для контроля распределения температуры устанавливаются два термометра – на входе, и на выходе теплоносителей. Разница в показаниях 5 — 10 °C говорит о правильности работы. Таким образом, температура основной зоны пола при правильно работающей системе обогрева не должна превышать 29 °C. А в санузлах и граничных зонах соответственно 35 и 33 °C.

Укладка труб

Для правильного монтажа труб используют следующие методы укладки: змейка (обычная, угловая или двойная) и улитка. Эффективнее будет комбинирование нескольких методов. К примеру, граничную зону уложить в форме змейки, а центральную — улиткой. Последнее больше подходит для объёмных помещений без геометрических изменений, а для сложных используется змейка.

Укладка труб производится с шагом, рассчитанным в проекте. Шаг укладки для граничных зон 10 см, а для основных может меняться в пределах от 15 до 30 см, но не более 30 см, это обусловлено чувствительностью перепада температур на участке пола.

Далее необходимо учитывать следующий момент, чем меньше шаг укладки, тем больше длина используемых труб. Посчитать, сколько метров трубы уйдет на метр квадратный пола, можно по формуле:

На практике в расчет по площади нужно добавить коэффициент 1,1 – запас длины на повороты, а также стоит прибавить длину участков до коллектора.

Максимальная длина контура

Длине петли прямопропорционально гидравлическое сопротивление и потери давления в контуре, которые обусловлены диаметром магистрали. Установлено, что при понижении давления на 20 кПа (0,2 бар) от рабочего, приводит к эффекту запертой петли. В результате циркуляция теплоносителя через трубы станет невозможна.

На практике оптимальная длина одной петли будет:

из трубы диаметром 16 мм получится контур не более 100 м;

при диаметре 20 мм максимальная длина петли будет до 125 м;

Допустимая минимальная длина контура может быть любой, но стоит помнить, что для упрощения балансировки насоса следует нарезать петли примерно одинаковой протяженности.

Мощность насоса

Немаловажным элементом системы является насос. Для его выбора необходимо рассчитать какой теплосъем с каждого квадратного метра получается в соответствии с проектом, далее нужно это значение умножить на количество квадратных метров в помещении, и получим суммарное значение.

Мощность насоса определяется способностью качать через себя объем теплоносителя за определённое время. Теперь остаётся сравнить суммарное значение с мощностью устанавливаемого насоса.

Определение желаемой температуры в комнатах

Итоговый показатель температуры пола зависит от того, с какой целью используется комната. Например:

+29-30 градусов – холлы, прихожие;

+27-29 – кабинеты, комнаты жилые;

+30-35 – полы возле окон, на верандах;

+32 – ванные, санузлы;

+17-19 – спортивные залы.

Монтаж водяного теплого пола

При этом температура теплоносителя не должна быть менее +40 градусов или превышать +60. Система подогрева должна быть такой, чтобы разница между температурными показателями прямой и обратной труб в случае с водяными полами не превышала 15 градусов. Иначе основание будет прогрето абсолютно неравномерно.

Баланс тепловых/гидравлических нагрузок для водяного пола должен быть также оптимален и выверен. Поэтому нагревательные контуры должны иметь определенную длину в соответствии с диаметром. Оптимальный вариант трубы – 18 мм, так как даже при небольшом количестве воды такой трубопровод будет правильно работать и обогревать основание.

Как рассчитать мощность насоса для теплого пола

Системы отопления, в большинстве случаев, работают в паре с циркуляционными насосами. Они не способны создавать избыточное давление и используются для проталкивания теплоносителя на определенной скорости.

В связи с тем, что потребность в температуре может меняться в зависимости от погоды, то и в скорость движения теплоносителя необходимо вносить определенные коррективы. Из-за этого следует устанавливать трехскоростные насосы с возможностью регулировки.

Перед покупкой агрегата для теплых полов в квартире следует определиться с несколькими важными параметрами: напором и мощностью. Если роль теплоносителя будет играть вода, то для расчета мощности насоса используют такую формулу:

Q=0,86*Ph/(t пр.т-t обр.т)

где:

Ph – это мощность отопительного контура;

t обр. т – температура воды в обратном направлении;

t пр.т – температура подачи.

До полученного результата следует прибавить еще 15 % на то случай, если в регионе будут аномальные холода.

Таблица характеристик для выбора насоса

Площадь отопления, м²	Производительность насоса
радиаторное отопление	теплый пол
80-120	0.4	1.5
120-160	0.5	2
160-200	0.6	2.5
200-240	0.7	3
240-280	0.8	4
300-350	1,2-1,5	—

Второй характеристикой мотора является создаваемый им напор. Он обязательно необходим для преодоления сопротивления фитингов, труб и других элементов трубопровода. В любом случае гидравлическое сопротивление трубы будет зависеть от материала, из которого она изготовлена.

При расчете следует обратить внимание на сопротивление в области вентиля, фитингов и смесительного узла. Для расчета напора используют следующую формулу:. H=(П*L+ƩK)/(1000)

H=(П*L+ƩK)/(1000)

где:

H – это напор насоса;

П – гидравлическое сопротивление одного погонного метра трубопровода;

– длина наиболее протяженного контура трубопровода;

K – показатель запаса мощности.

При расчете напора необходимо умножить длину контура на сопротивление одного метра трубопровода. Полученное значение измеряется в кПа. В дальнейшем его нужно перевести в атмосферы, используя соотношение: 100 кПа=0,1 атм.

Расчет труб по их диаметру

Перед тем как приступить к расчету трубопровода, нужно ознакомиться с их диаметрами, так как они имеют условный, наружный и внутренний проход. Таким образом, стальные трубы выбирают по внутреннему диаметру, а бес шовные по наружному.

Расчет трубы по диаметру для отопления с насосом

Для правильного расчета труб для теплого пола, следует учесть изгибы конструкции, сопротивление фитингов и скорость подачи жидкости. В этом так же поможет формула:

H = λ х (L/D) х (V2/2g)

Где:

Н – высота нулевого давления;

D – внутренний диаметр труб;

V – скорость подачи воды, м/с;

g – константа, ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2.

L – длина конструкции;

λ – коэффициент сопротивляемости труб;

Такой расчет способствует снизить до 20% потерь тепловой мощности.

Расчет системы с циркуляцией

Для водяной отопительной конструкции без насоса расчет трубы в диаметре основан на разнице давления и температуре воды на входе от котла и обратно в систему. Разница давления вычисляется по следующей формуле:

Δpt= h х g х (ρот – ρпт)

Где:

ρпт – плотность жидкости в подающей трубе.

где h – высота подъема воды от котла, м;

g – ускорение падения, g=9,81 м/с2;

ρот – плотность воды в обратке.

В такой конструкции сила тяжести выступает в роли движущей силы, создающая перепады жидкости к радиатору и от него.

Расчет диаметра трубы в конструкции с естественным оборотом

Такой расчет диаметра трубопроводов в отопительной системе выполняется так же как отопительная система с насосом. Но диаметр нужно выбрать с минимальными тепловыми потерями. Таким образом, в заданную формулу поочередно подставляются несколько значений сечения, пока результаты диаметра не будут соответствовать условиям нормы.

Рассмотрев приведенные советы, нюансы и формулы для расхода труб теплого пола и другого оборудования, можно прийти к выводу, что с такой работой можно справиться самостоятельно в домашних условиях. Но для того чтобы отопительная водяная конструкция была правильно установлена и прослужила долгий срок в эксплуатации, по рекомендациям пользователей, для подсчетов количества труб, все же стоит обратиться к грамотным специалистам.

Проекты домов с котельной

Количество проектов 1286

6 комнат

2 санузла

Проект Дома ДОК-170 / Шароль

В избранное

170.6² Общая площадь

9 x 10м Площадь застройки

от 3 070 800 р. Срок возведения индивидуально

6 комнат

2 санузла

Проект Дома ДОК-247 / Оскар

В избранное

247.93² Общая площадь

14 x 12м Площадь застройки

от 4 462 740 р. Срок возведения индивидуально

5 комнат

3 санузла

Проект Дома ДОК-279 / Флорида

В избранное

279.2² Общая площадь

10 x 16м Площадь застройки

от 5 025 600 р. Срок возведения индивидуально

5 комнат

2 санузла

Проект Дома Маршал Жуков

В избранное

140² Общая площадь

13 x 7м Площадь застройки

от 1 720 000 р. Срок возведения индивидуально

6 комнат

3 санузла

Проект Дома «Ирэн»

В избранное

234.4² Общая площадь

11 x 11м Площадь застройки

от 5 850 000 р. Срок возведения индивидуально

4 комнаты

2 санузла

Проект Дома Верея

В избранное

197² Общая площадь

индивидуальный расчет Срок возведения индивидуально

4 комнаты

2 санузла

Проект Дома БП-138

В избранное

115.7² Общая площадь

9 x 16м Площадь застройки

от 5 199 119 р. Срок возведения индивидуально

5 комнат

2 санузла

Проект Дома «Фелиция»

В избранное

283.4² Общая площадь

10 x 16м Площадь застройки

от 7 085 000 р. Срок возведения индивидуально

7 комнат

2 санузла

Проект Дома ДОК-276 / Родос

В избранное

276² Общая площадь

14 x 15м Площадь застройки

от 4 968 000 р. Срок возведения индивидуально

5 комнат

3 санузла

Проект Дома Кова

В избранное

138.9² Общая площадь

12 x 8м Площадь застройки

индивидуальный расчет Срок возведения индивидуально

5 комнат

2 санузла

Проект Дома Артуа

В избранное

185.2² Общая площадь

от 2 500 200 р. Срок возведения 108 дней

3 комнаты

2 санузла

Проект Дома Арктур

В избранное

166.3² Общая площадь

от 2 245 050 р. Срок возведения 110 дней

4 комнаты

2 санузла

Проект Дома ДОК-230 / Дорстен

В избранное

230² Общая площадь

12 x 12м Площадь застройки

от 4 140 000 р. Срок возведения индивидуально

5 комнат

2 санузла

Проект Дома МС-178

В избранное

177.9² Общая площадь

15 x 12м Площадь застройки

от 4 791 264 р. Срок возведения индивидуально

4 комнаты

1 санузел

Проект Дома Камелот 7,5х7,5

В избранное

87² Общая площадь

от 1 174 500 р. Срок возведения 49 дней

6 комнат

2 санузла

Проект Дома «Галина»

В избранное

223² Общая площадь

от 5 500 000 р. Срок возведения индивидуально

4 комнаты

2 санузла

Проект Дома Ясень

В избранное

230² Общая площадь

от 3 105 000 р. Срок возведения 113 дней

5 комнат

2 санузла

Проект Дома Байкал 163

В избранное

160² Общая площадь

от 2 337 000 р. Срок возведения индивидуально

5 комнат

2 санузла

Проект Дома Максима I 11,9*8

В избранное

131² Общая площадь

от 1 768 500 р. Срок возведения 69 дней

6 комнат

1 санузел

Проект Дома «Сантьяго»

В избранное

160.9² Общая площадь

11 x 9м Площадь застройки

от 3 680 000 р. Срок возведения индивидуально

Смотреть все проекты

Водяной тёплый пол в последние годы все чаще выбирают в качестве альтернативы радиаторам отопления. Таким образом, решаются основные проблемы частных домов – холодные полы и скопление тёплого воздуха под потолком. Но, чтобы система функционировала нормально и перекрывала все теплопотери, необходим профессиональный расчёт тёплого пола на этапе его проектирования. Он достаточно сложен и лучше, чтобы выполняли его специалисты. Но при желании это можно сделать и самостоятельно.

Распределение тепловых потоков при разных системах отопления Источник cs11.pikabu.ru

Способы снижения затрат на отопление

Расход электроэнергии оказывает непосредственное влияние на стоимость отопления, и вполне понятным является желание снизить итоговые затраты. В конце концов, ни один хозяин не хочет платить лишнего из-за неоправданно высоких показаний счетчика по итогам каждого месяца.

Чтобы снизить энергопотребление электрических теплых полов, можно воспользоваться следующими способами:

Качественное утепление здания. Это один из самых главных моментов, который влияет на эффективность любой отопительной системы. Слабая теплоизоляция всегда приводит к тому, что часть тепла уходит на улицу, где она попросту никому не нужна. Теплопотери хорошо утепленного здания могут снизиться на 30-40%, что соответствующим образом скажется на экономичности и эффективности отопительной системы.
Установка терморегулятора. Данный элемент предназначен для автоматического контроля отопления. Терморегулятор отслеживает температуру в помещении, и, если становится слишком холодно, запускает отопление. Как только температурный режим восстанавливается, терморегулятор останавливает систему. Наличие такого устройства и его грамотное расположение позволяет снизить затраты на электрический теплый пол на 40%.
Установка многотарифного счетчика. Конечно, на потребление электричества теплым полом счетчик никак не повлияет, а вот на экономию – вполне. Существуют ночные тарифы, которые в зависимости от региона могут уменьшить стоимость отопления ночью в 1,5-2 раза. Это может оказаться довольно удобным и выгодным решением.
Грамотное расположение нагревательных элементов. Чтобы теплый пол был достаточно эффективным, не нужно укладывать нагревательные элементы по всей площади помещения. При планировании схемы укладки нужно учесть расположение мебели и бытовой техники. Во-первых, под ними нельзя устанавливать греющие элементы теплых полов, а во-вторых, такая установка попросту нецелесообразна.
Грамотная настройка отопительной системы. Наличие электронного блока управления позволяет настраивать теплый пол очень тонко и в соответствии с индивидуальными пожеланиями. Возможность контроля дает возможность уменьшить потребление электрического теплого пола. Например, можно снизить среднюю температуру в помещении всего на 1 градус, и это по истечении отопительного сезона даст ощутимую экономию.