Расчет теплого пола: водяные полы и системы электрического обогрева

Как рассчитать водяной и электрический теплый пол

Подогрев пола — удивительно комфортная вещь. Понимаешь это побывав в доме с таким отоплением и невольно задумываешься о том, а не сделать ли себе. Чтобы принять решение, да и выбрать способ подогрева, нужно прикинуть объем работ, материалов и стоимость всей затеи. Поможет в этом расчет теплого пола. Это только часть всего что надо. Ведь нужны будут еще термостаты, датчики температуры, в водяном полу — коллекторы и расходомеры.

Теплый или комфортный пол

Сразу стоит разобраться в терминологии и в назначении подогрева пола. Могут быть две ситуации:

Отопление у вас сделано другого типа, а подогревать пол надо только, чтобы ногам было приятно и тепло. Так называют комфортный пол. Он может включаться самостоятельно. Летом в непогожие дни или ранней осенью, поздней весной. Но глобальное отопление решено иными средствами.

Это разделение неофициальное, но так будет проще понять, какой именно подход вам выбрать при расчете и проектировании. А подходы разные, так как требования отличаются.

Теплопотери что это и где их взять

Расчет теплого пола делают по каждому помещению, в котором он будет уложен. Основан он на том, что вы знаете теплопотери дома в целом и в каждом помещении конкретно. Теплопотери — это то количество тепла, которое требуется возместить, чтобы поддерживать определенную/желаемую температуру. Теплопотери зависят от толщины и материала стен, от типа окон/дверей, от того как сделан пол, отапливаемое внизу помещение или нет, какой потолок, чердак, как это все утеплено. В общем, критериев масса. Учитывается все это в теплотехническом расчете.

Количество тепла для поддержания нужной температуры очень зависит от материала наружных стен и утепления

Теплотехнический расчет можно сделать самостоятельно (есть достаточное количество калькуляторов, методик), можно заказать в строительной организации. Для примерных прикидок можно воспользоваться усредненными нормами. Так считают, что для отопления одного квадратного метра в Средней полосе России требуется 100 Вт на квадратный метр площади. Это при условии, что утепление — среднее, высота потолков — 2,2-2,7 м, наружных стен не более чем две.

Примерные теплопотери для разных технологий строительства

Если утепление ниже среднего или потолки выше, регион более северный — эти показатели приводят к увеличению теплопотерь. Соответственно, наоборот, чем менее суровые зимы и лучше утепление, тем меньше требуется тепла. Подкорректировав таким образом норму, можно сделать более-менее точный расчет теплого пола, но всегда лучше взять с запасом — чтобы не мерзнуть.

Расчет водяного теплого пола

Водяной теплый пол — это трубы, уложенные в конструкции пола, по которым бежит теплоноситель. Это сложная система с большим количеством материалов и узлов. Обустройство водяного теплого пола — длительная и дорогостоящая затея. Но, в процессе эксплуатации, тепло обходится дешевле. По этим причинам водяной подогрев пола, обычно, делают в качестве основного или дополнительного источника тепла. Слишком много возни и затрат «только ради комфорта», но бывают и такие варианты. Водяной комфортный пол делают в процессе капитального ремонта или строительства. В таком случае слишком большой разницы нет.

Расчет водяного теплого пола проводят по каждой комнате

Методика расчета водяного пола как основного источника тепла

При планировании теплого пола стоит заранее определиться с тем, где будут стоять крупные предметы мебели. Делать подогрев под шкафом или диваном не слишком разумно. К тому же это может повредить мебели. Определив зоны без подогрева, высчитываем «площадь рабочей поверхности» теплого пола. Этот тот участок, на котором будут укладываться трубы. В случае с водяным полом этим можно пренебречь, так как перегрев пола ни к чему не приведет. Если вы знаете, что теплопотери большие, то разумнее за «рабочую» принимать всю площадь. Так как метраж трубы получится большим, а ее надо как-то уложить.

Наиболее популярные схемы укладки труб водяного теплого пола. Оптимальный — улитка

Далее расчет теплого пола водяного типа такой:

1. Выясняем какую температуру будем поддерживать в помещении.
2. Находим теплопотери помещения.
3. Делим теплопотери на «рабочую» поверхность. Получаем сколько тепла должны получать с квадратного метра площади теплого пола.

В принципе, уже тут можно подбирать диаметр трубы теплого пола, разрабатывать схему и шаг укладки труб, рассчитывать режимы работы котельного оборудования. Но стоит еще учесть тип напольного покрытия. Каждое покрытие «отбирает» часть тепла. Какие-то больше (ламинат, линолеум), какие-то меньше (плитка). Соответственно, требуется учесть и эти теплопотери.

Максимальная температура пола в зависимости от назначения помещения

При расчетах надо будет определить температуру пола. Она не должна превышать нормы. Они регламентированы СНиПом. Выдержка приведена в таблице. Указаны максимально допустимые значения. Можно, конечно, и больше — если вы теплолюбивы, но закладывают более высокие значения редко. Если при расчетах оказывается, что температура пола слишком высока, надо либо уменьшать срочно теплопотери, либо устанавливать дополнительные источники тепла. Так расчет теплого пола помогает оптимально организовать отопление.

Пример расчета и подбора параметров водяного теплого пола

Пусть надо сделать подогрев пола в помещении площадью 18,2 квадратных метров (в таблице это помещение под номером 8) и теплопотерями 1,37 кВт. Для начала рассчитываем сколько тепла должен давать квадратный метр подогреваемого пола. Переводим К Вт в ватты. Для этого умножаем цифру на 1000. Получаем 1370 Вт. Теперь делим на площадь комнаты (или отапливаемой части, если они отличаются). В нашем случае 1370 Вт / 18,2 м² = 75 Вт/м². То есть, нам надо получать 75 Вт тепла с каждого квадратного метра.

Пример расчета теплопотерь по помещениям

Идем на сайт выбранного производителя труб для теплого пола и смотрим, какие трубы вам подходят. Найти эти данные не так просто, так как зависит от толщины стяжки и рабочих температур теплоносителя. Исходя из этого считают теплоотдачу одного квадратного метра. Для простоты можно воспользоваться готовыми данными, сведенными в таблице. Например, для PE-X трубы диаметром 16 мм и толщиной стенки 2 мм.

В спальне нам нужна температура пола около 26°C, будет уложен ламинат. Теперь смотрим в таблице соответствующий столбик. Видим, что обеспечить такой режим можно только с шагом укладки трубы 100 мм и температуре подачи и обратки 50 и 40°C. С таким шагом при схеме укладки змейкой на один квадратный метр уйдет 9 метров трубы. А на всю площадь потребуется 9 м*18,2 = 163,8 метра трубы. Это очень длинный контур. Придется на одну комнату делать несколько контуров, а это дополнительные расходы на оборудование (гребенка, смесительные клапана, термостаты и т.д.). «Нормальной» считается длина одного контура 60-70 метров. Так что придется делать 2 контура.

Расчет трубы PE-X диаметром 16 мм и толщиной стенки 2 мм для теплого пола

Есть еще несколько вариантов. Первый — использовать трубу большего диаметра. 20 мм или 22-24 мм. Тогда можно будет уменьшить шаг укладки, сократить расход трубы и сделать меньшее количество контуров. Второй — сделать стяжку теплого пола с повышенной теплопроводностью. Для этого в раствор добавляют специальные добавки.

Если использовать «средние показатели»

На основании работы многих полов с водяным подогревом, опытным путем выведены «средние показатели» для различных напольных покрытий. Так известно, что используя трубу 16 мм в диаметре, с шагом 250 мм, со слоем ЦСП 30 мм над поверхностью трубы можно получить такое количество тепла:

• 50-65 Вт с квадрата если напольное покрытие керамическая плитка.
• 25-35 Вт с квадратного метра если использован ламинат.
• 35-45 Вт для линолеума, предназначенного под укладку на теплый пол.

Если использовать эти данные расчет теплого пола вообще простой. Берете квадратуру комнаты, умножаете на количество тепла, которое можно «снять» с квадрата. Если цифра больше либо равна теплопотерям, значит можно делать так *шаг 250 мм, труба 16 мм, ЦСП толщиной 30 мм над трубой. Если полученное значение меньше, можно проблему решить следующими способами:

• Добавить другой тип отопления.
• Взять большего диаметра трубу.
• Уменьшить шаг укладки трубы.
• Улучшить теплопроводность стяжки.
• Улучшить теплоизоляцию.

В принципе, можно применить один из вариантов, можно несколько. Самый здравый — улучшить теплоизоляцию, но сделать это далеко не просто, не быстро и далеко не дешево. Но это вложение позволит сэкономить на счетах за отопление, так что в длительной перспективе это самый разумный выход.

Как рассчитать как рассчитать мощность теплого пола для комфорта

Если теплый пол лишь для комфорта, особенно заботиться о его мощности нет необходимости. Надо исходить из комфортной температуры пола.

Средние температуры пола для разных покрытий, которые люди считают комфортными

Вообще для создания комфортной температуры шаг укладки трубы теплого пола берут 250 мм (межосевое расстояние). Выбирают любую схему укладки. Важно сделать пол без явно выраженных перепадов температур. Это достигается, если над трубой слой стяжки будет порядка 30-35 мм. Можно и больше, прогрев будет равномернее, но система будет более инерционной (дольше будет греться и остывать). Вообще, система водяного подогрева пола очень гибкая. Одну задачу можно решить несколькими способами. Важно найти оптимальное решение.

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.

Как самостоятельно рассчитать водяные и электрические теплые полы

Устройство напольного обогрева квартиры либо частного дома начинается с расчетов. Трубы или греющие кабели нужно правильно выбрать по удельной тепловой мощности и уложить с определенным шагом. Практика показывает: целиком полагаться на опыт наемных строителей нельзя, схему укладки лучше разработать самостоятельно. Как рассчитать электрический и водяной теплый пол доступными методами, рассказывается в дальнейшей инструкции.

Выясняем потребную тепловую мощность

Для расчета всех параметров будущего теплого пола – водяного или электрического – надо определить, сколько Ватт теплоты подать на обогрев конкретного помещения. Предлагаем посчитать требуемую мощность отопления простейшим способом – по площади либо объему комнаты.

Совет. Монтаж напольных греющих контуров – удовольствие недешевое. Цена работ с учетом материалов и комплектующих колеблется в диапазоне 5—8 у. е. за квадратный метр (без установки и подключения котла). Если вы планируете нанимать бригаду мастеров и не располагаете проектом системы отопления, требуйте выполнения всех расчетов от исполнителей, потом сравните результаты.

В качестве примера используем планировку небольшого одноэтажного дома 100 м² (по наружному обмеру), показанную на чертеже. Заметьте, угловые комнаты со световыми проемами и внешними стенами потеряют гораздо больше тепла зимой, нежели внутренние – коридор, санузел и прихожая. Нюанс учтен в предлагаемой методике:

1. Путем обмеров и перемножения длин выясните квадратуру каждого помещения.
2. Площади комнат с одной наружной стенкой и световым проемом умножьте на 0.1 кВт. К данной категории относятся и центральные помещения (в примере – прихожая, ванна и коридор).
3. На обогрев комнат, расположенных в углах здания, потребуется выделить больше тепловой энергии. Квадратуру помещения с двумя внешними стенами и окном следует помножить на 0.12 кВт (кухня и детская).
4. Если в угловой комнате присутствует 2 и более оконных проема, площадь умножается на 0.13 кВт (гостиная и спальня на планировке).

Результаты вычислений – это требуемая теплоотдача отопительных контуров либо радиаторов в киловаттах отдельно по каждому помещению. С полученными цифрами можно переходить к следующему этапу расчета.

Примечание. Указанные величины справедливы для средней полосы РФ и Республики Беларусь. Для жилищ, расположенных на юге, значения тепловой мощности необходимо умножить на коэффициент 0.7. В северных регионах к результатам применяется повышающий коэффициент 1.5—2.

Вышеописанная методика не годится для комнат с потолками 3 и более метров. В подобных случаях потребное количество теплоты считается по объему помещений, умножаемому на 35, 40 или 45 Вт в зависимости от расположения внутри здания. Подробно расчет нагрузки на систему отопления изложен в отдельной статье.

Определение теплоотдачи отопления по объему комнат с потолками 3 м и выше

Расчет водяных греющих контуров

Выяснив, какую мощность теплового потока обязан выдавать теплый пол в каждой комнате, рассчитайте его основные параметры в следующем порядке:

1. Определите расход теплоносителя, обеспечивающий необходимую теплоотдачу контуров. Узнайте и откорректируйте температуру поверхности напольного покрытия.
2. Вычислите шаг укладки петель, а также температуру теплоносителя в подающей и обратной линии.
3. Выясните длину трубы в контуре.

Прежде чем сделать дальнейшие расчеты, хотим предостеречь от использования теплых полов в качестве основной и единственной системы отопления. По мнению многих экспертов, в том числе Владимира Сухорукова, напольный обогрев должен работать совместно с обычными батареями по таким причинам:

• водяные контуры прогревают приличную массу бетонной стяжки, а потому довольно инертны и медленно реагируют на изменение температуры теплоносителя;
• радиаторы хорошо поддаются ручной и автоматической регулировке, быстро реагируют на рост или падение температуры сетевой воды;
• чтобы отопить объем комнаты без батарей, трубы должны разогреть поверхность до 28—33 °С, создавая ощущение духоты в комнате;
• соответственно, теплоноситель придется нагреть до 50—55 °С, экономичный температурный график водяных полов – 45—35 °С.

Отсюда рекомендация. Теплые полы стоит рассчитывать под максимально комфортную температуру поверхности +26 °С и дополнительно смонтировать радиаторную сеть, способную функционировать автономно, отдельно от напольного отопления. Она догреет воздух до желаемой температуры и станет ее поддерживать в автоматическом режиме.

Если вы решите не монтировать батареи конвекционного отопления из-за повышения стоимости строительства, все равно можете пользоваться изложенным далее расчетом, дабы выяснить метраж контуров, диаметр и шаг укладки трубопроводов. Пояснения нашего эксперта касательно установки радиаторов:

Расход теплоносителя и температура покрытия

Предлагаемая расчетная методика основана на графическом способе решения. Но объем воды, проходящей через контур в течение 1 часа, нужно знать для правильной настройки ротаметров распределительного коллектора, выполнения гидравлического расчета и подбора циркуляционного насоса по производительности.

Расход отопительной воды считается по формуле:

• G – искомое значение расхода, единицы измерения – кг/ч;
• Q – тепловая мощность, расходуемая на обогрев помещения (посчитана в предыдущем разделе), Вт;
• Δt – разница температур теплоносителя в подающей и обратной ветке, для греющего пола обычно принимается равной 10 °С.

Пример. На обогрев гостиной площадью 15.75 м² понадобится 15.75 х 130 = 2048 Вт теплоты. Часовой расход нагретой воды составит G = 0.86 х 2048 / 10 = 176.13 кг/ч.

Чтобы выяснить температуру поверхности полов, необходимо знать тип покрытия, поскольку плитка, линолеум и деревянный паркет (ламинат) пропускают тепловой поток по-разному. Предположим, в упомянутой гостиной планируется стелить линолеум, тогда обращаемся к номограмме, где отражены такие параметры:

• перепад между средней температурой теплоносителя и воздухом гостиной;
• удельная теплоотдача с 1 м² полов;
• соответствующая ей температура поверхности;
• графики для шага раскладки труб от 10 до 35 см.

Чтобы определить степень нагрева покрытия, выбираем номограмму, составленную для линолеума. Смотрим на удельную теплоотдачу – в гостиной она равна более 120 Вт/м², что соответствует температуре 31 °С. Ранее мы договорились, что данный показатель слишком велик и принимаем к расчету оптимальное значение – 26 °С. Тогда удельная тепловая мощность q составит 68 Вт/м².

Недостаток теплоты, возмещаемой радиаторами, посчитать нетрудно. В нашем примере найденное значение q умножаем на площадь гостиной, полученную цифру отнимаем от рассчитанного ранее показателя мощности: 2048 Вт — 68 Вт/м² х 15.75 м² = 977 Вт.

Соответственно, изменится количество теплоносителя, потребляемого напольной системой. Расход уменьшится до 0.86 х 1071 / 10 = 92,1 кг/ч.

Примечание. Аналогичные готовые графики составлены для других типов покрытий – плитки из керамогранита, ламината и толстого паркета, номограммы приведены по ходу статьи. Расчеты напольного отопления, устраиваемого в деревянных перекрытиях «сухим» способом, выполняйте по графикам для керамической плитки.

Шаг укладки и температура воды

Для напольного отопления частных домов и квартир принято укладывать трубы из металлопластика либо сшитого полиэтилена диаметром 16 х 2 мм (Ду10). Приведенные номограммы разработаны именно под эти полимерные материалы.

Выбор шага раскладки произведем на примере гостиной одноэтажного дома:

1. Используя ту же номограмму, составленную для синтетического покрытия (линолеума), выбираем график с интервалом 15 см.
2. Из точки пересечения графика с зеленой линией опускаемся на шкалу перепадов температур, получаем tп = 19 °С.
3. Находим значение средней температуры теплоносителя tср по формуле:

Здесь обозначение tв показывает желаемую температуру воздуха в гостиной, принимаем +22 °С. Считаем tср: 19 + 22 = 41 °С. Зная, что разность температур между подачей и обраткой Δt равна 10 градусов, несложно выяснить температурный график: 41 ± 5 = 46/36 °С.

Обратите внимание: если взять больший интервал между греющими трубопроводами (например, 20 см), то теплоноситель понадобится греть сильнее. В подающей линии придется держать 48 °С, в обратной — 38 °С.

Проходя через толстый паркет, тепловой поток заметно уменьшается. На графике видно, что класть трубопроводы с большим интервалом нельзя

Сделанный расчет температурного графика поможет верно подобрать трехходовой смесительный клапан, который нужно установить на коллекторе водяного теплого пола. При охлаждении обратной воды из контуров до 36 градусов он станет подмешивать горячий теплоноситель от газового (или другого) котла. По достижении 46 °С клапан перекроет подачу, а насос заставит воду вращаться по контурам, пока она снова не остынет.

Длина трубы и окончательные результаты

Обозначив интервал укладки петель латинской буквой b и переведя единицы в метры, рассчитайте длину трубы по формуле:

Буквой F обозначается площадь комнаты в квадратных метрах. Длина трубы в гостиной из нашего примера составит L = 15.75 м² / 0.15 м = 105 м. Здесь мы сталкиваемся со следующей проблемой: чтобы бетонный монолит прогревался равномерно, протяженность контура не должна превышать 100 м, а гидравлическое сопротивление – 20 кПа. В гостиную требуется положить 105 м плюс длина подводок, чтобы подключить нагревательный контур к гребенке.

Важный момент. Перед выполнением расчетов набросайте схему с планом дома и отведите место шкафу с коллектором. На чертеже гребенка стоит в коридоре – расстояние до всех помещений примерно одинаковое.

Труба протяженностью свыше 100 метров делится на 2 нагревательных секции

Как решить вопрос с большой протяженностью трубы:

1. Разбить площадь гостиной на 2 греющих контура одинаковых размеров.
2. Длину одного трубопровода определить с учетом подключения к коллектору – (105 + 5) / 2 = 55 м.
3. Сделать между двумя монолитами деформационный шов, позволяющий плитам расширяться от нагрева, не разрушая друг друга.

Чтобы правильно залить 2 плиты с деформационным швом, внимательно изучите представленную схему. Основание и утепление пенопластом у монолитов общее, разделяется лишь верхняя часть «пирога» — стяжка с трубами внутри.

Совет. Если длина контуров не превышает 60 метров, вместо дополнительного насоса и трехходового клапана рекомендуется поставить на гребенку теплых полов термоголовки RTL. Элемент ограничивает движение обратного потока, пока температура теплоносителя не достигнет расчетной (в данном примере – 36 °С).

На плане схематично показана укладка трубопроводов самым эффективным способом — улиткой. Деформационные швы устраиваются между плитами и на входах в комнаты

Остается рассчитать параметры напольных контуров в остальных комнатах одноэтажного дома. Предположим, что спальня и детская застелена ламинатом, кухня – керамической плиткой. Пользуясь номограммами для указанных покрытий, выполняем расчеты, результаты заносим в общую таблицу.

Примечание. Температура напольного покрытия в детской ограничена на уровне 24 °С по требованиям санитарных нормативов. Предложенная расчетная методика опубликована в книге В. В. Покотилова «Системы водяного отопления», изданной в 2008 г.

Санузел лучше подогревать резистивным кабелем либо матами, поскольку в данном помещении жильцы пребывают не постоянно. Как рассчитываются электрический нагрев пола, читаем ниже. Если подобные вычисления кажутся вам слишком сложными, воспользуйтесь программами от ведущих производителей отопительного оборудования – Valtec, Herz Armaturen. Инструкция по применению показана на видео:

Особенности электрических напольных систем

Технология подготовки и раскладки электронагревательных элементов отличаются от устройства водяных контуров и зависит от типа выбранных нагревательных элементов:

• резистивные кабели, углеродные стержни и кабельные маты допускается укладывать «сухим» (прямо под покрытие) и «мокрым» способом (под стяжку либо плиточный клей);
• карбоновые инфракрасные пленки, показанные на фото, лучше использовать в качестве подложки под покрытие без заливки стяжки, хотя некоторые производители допускают укладку под кафельную плитку.

Для справки. Саморегулирующиеся стержневые системы представляют собой карбоновые нагревательные элементы, соединенные параллельно двумя проводниками. В случае перегорания одного стержня оставшиеся элементы увеличат мощность нагрева и продолжат отапливать комнату.

Электронагревательным элементам присущи 3 особенности:

• равномерная теплоотдача по всей длине;
• интенсивностью нагрева и температурой поверхности управляет терморегулятор, ориентирующийся на показания датчиков;
• нетерпимость к перегреву.

Последнее свойство – самое неприятное. Если на участке контура заставить полы мебелью без ножек или стационарной бытовой техникой, нарушится теплообмен с окружающим воздухом. Кабельные и пленочные системы станут перегреваться и прослужат недолго. Все нюансы данной проблемы освещены в очередном видео:

Саморегулирующиеся стержни спокойно переносят подобные вещи, но здесь начинает влиять другой фактор – покупать и закладывать дорогие карбоновые нагреватели под мебель нерационально.

Подбор кабельных и пленочных нагревателей

В связи с перечисленными моментами расчет электрического подогрева несколько упрощается, параметры кабельного теплого пола определяются следующим образом:

1. Вычислите количество теплоты, нужное для отопления конкретного помещения (смотри раздел первый).
2. Нарисуйте планировку комнаты с расположением стационарной мебели и бытовой техники. Чертеж делайте в масштабе к реальным размерам шкафов, стиральных машин и так далее.
3. Посчитайте свободную площадь комнаты, отняв квадратуру занятых участков.
4. Найденное ранее количество тепла следует распределить на оставшуюся площадь. Разделите потребную мощность на квадратуру свободного участка – получите теплоотдачу с 1 м².
5. Резистивные кабели и маты с тепловой мощностью 9—25 Вт/м. п. продаются фиксированной длины. Выберите по каталогу производителя нагревательный элемент по требуемой теплоотдаче.
6. Квадратуру свободного участка поделите на длину выбранного изделия – узнаете шаг раскладки кабеля.

Пример расчета санузла одноэтажного дома площадью 6 м², из которых 2.5 м² заняты ванной, раковиной и шкафчиком. Квадратура свободного участка – 3.5 м², потребная тепловая мощность – 600 Вт. По каталогу известного бренда Devi выбираем двухжильный греющий кабель марки DEVIflex 18T длиной 37 метров с теплоотдачей 622 Вт. Делим 3,5 м² на 37 м, получаем шаг укладки 0.095 м, округленно – 10 см.

Примечание. Еще проще подбирать кабельные маты – производитель указывает площадь, занимаемую нагревательным элементом. Для санузла подходит изделие мощностью 635 Вт марки DEVImat 200T, рассчитанное на квадратуру 3.45 м. кв.

Аналогичным образом рассчитываются и подбираются пленочные нагреватели, закладываемые под напольное покрытие. Маленький нюанс: при монтаже карбоновой пленки либо резистивного кабеля в жилых комнатах делается минимальный отступ от перегородок 150 мм. Эти полосы вдоль стен тоже придется отнять от общей квадратуры. На лоджиях, балконах и ванных комнатах этот отступ принимается равным шагу укладки (в примере – 10 см).

Заключение

В приведенной расчетной методике не упоминается об утеплении «пирога» теплого пола со стороны грунта либо перекрытия. Причина проста: теплоизоляция должна присутствовать в любом случае, на земле – 10 см пенопласта или плотной минеральной ваты, по перекрытию – 20 мм экструдированного пенополистирола. Точный расчет материала и толщины утеплителя – обширная тема для отдельной публикации.

Если ход вычислений показался вам чересчур сложным, попробуйте использовать онлайн-средства – калькуляторы, выкладываемые на различных сайтах. Но помните – результаты подсчетов необходимо проверять с помощью специализированных программ либо предложенным графическим способом. Пример работы с программным комплексом от бренда Herz Armaturen представлен на видео.

Как рассчитать теплый пол: формулы и инструкции по расчету водяных и электрических полов, онлайн калькулятор

Если было принято решение об обустройстве системы теплого пола в доме, то мало просто купить требуемые материалы – нужно знать еще, сколько их потребуется. И расчеты эти непросты, если учесть, что хочется не прикупить лишнего и вместе с тем убедиться, что приобретенных материалов будет достаточно для достижения требуемого уровня температуры в комнатах. Как рассчитать теплый пол? Попробуем разобраться.

Как рассчитать теплый пол

Классификация теплого пола

Что может повлиять на теплоотдачу?

Для начала хотелось бы остановиться на том, каким же должен быть правильный и качественный теплый пол, независимо от того, на каком теплоносителе – электричестве или воде – он будет работать. Итак, система такого подогрева будет работать по-разному в зависимости от толщины основания или качества теплоизолятора, а значит, все эти моменты нужно учитывать. Считается, что толщина теплоизоляционного материала не должна быть более 3 см, при этом материал лучше приобретать с отражающим слоем – так сохранить тепло внутри помещения будет проще.

Совет! В качестве теплоизолятора советуют приобретать пенополистирол плотностью около 35 кг/м 3 .

Теплый пол своими руками

Толщина бетонной стяжки должна составлять около 4-10 см, особенно если речь идет об укладке кабельного или водяного пола. Внутри она имеет усиление армирующей сеткой, на которую, кстати, и могут закрепляться теплоносители. За счет этого тепло будет перераспределяться лучше. В случае если планируется обустройство водяного пола, рекомендуется приобретать трубы, изготовленные из металлопластика либо из сшитого полиэтилена диаметром 16-20 мм – с ними проще всего наделить систему оптимальной мощностью, достаточной для прогрева комнат.

Схема теплого пола под стяжку

Труба для теплого пола

Какие факторы следует учитывать?

Для того чтобы произвести все необходимые расчеты, которые помогут определиться с количеством материалов для теплого пола, следует учесть следующее:

• суммарная площадь помещения, где будет обустраиваться подогрев пола. Именно от этой цифры и будет зависеть количество контуров в системе;

Как рассчитать площадь комнаты

Важно! Один отопительный контур эффективно греет максимум 40 м 2 . При этом его длина не должна быть более 100 м. А шаг между уложенными трубами – не более 30 см.

• количество коллекторов. Важно помнить, что каждый контур обогрева может быть подключен только к одному коллектору;
• планировка помещений, где обустраивается подогрев;

Варианты схем укладки нагревательного кабеля

• размеры окон и других мест, где тепло будет теряться. Вид остекления. Типы дверей;
• сказаться на показателе мощности может и толщина стен дома;
• влажность воздуха в помещении;
• расположение мебели и других предметов интерьера в помещении. Под ними теплый пол не укладывается, если он электрический, так как вентиляция будет недостаточной и система может быть повреждена. Да и на сохранности мебели и техники излишний нагрев также может сказаться негативно;
• назначение помещения, где будет производиться монтаж. В зависимости от этого и выбирается мощность подогрева;
• другие источники тепла и их мощность.

При расчете теплого пола нужно учитывать многие моменты

Немаловажным может оказаться температурный режим в регионе и необходимость подогрева конкретного помещения, регулировки температуры в нем. На мощность пола значительное влияние может оказать и вид финишного покрытия пола – одни материалы легко пропускают тепловую энергию, другие – хуже.

Схема установки электрических универсальных нагревательных матов для теплого пола

Совет! Проще всего рассчитать теплый пол при помощи онлайн-калькуляторов.

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.

Расчет тепловых потерь

Обычно системы теплого пола оснований не выступают в качестве единственного источника обогрева помещений, однако некоторые именно так и планируют отапливать дом. Но перед принятием этого инженерного решения важно убедиться, можно ли вообще конкретное помещение обогреть только таким образом.

Электрический теплый пол

Если в период использования системы потери тепла не превышают 100 Вт/м 2 , то системы подогрева полов будет вполне достаточно для прогрева комнаты. Однако произвести расчеты, чтобы получить нужные данные, самостоятельно довольно сложно, так как используются сложные формулы. Так что рекомендуется воспользоваться онлайн-калькулятором расчета тепловых потерь помещения. В случае если потери тепла выходят больше 100 Вт/м 2 , то теплоизоляцию помещения нужно улучшать либо обустраивать дополнительную систему обогрева.

Расчет для разных типов помещений

В каждом помещении, в зависимости от его особенностей, требуется различная мощность подогрева пола. Наибольшей она должна быть в прохладных комнатах, а также на лоджии или балконе. В таком помещении мощность не может быть менее 180 Вт/м 2 . В ванной или санузле – не менее 140 Вт/м 2 из-за высоких показателей влажности.

На заметку! Мощность системы теплого пола не может быть невысокой, если под обустраиваемой комнатой находятся не отапливаемые помещения.

Что касается электрического пола, в этом случае минимальная мощность должна быть равна 120 Вт/м 2 .

Электрический теплый пол под плитку

Таблица. Мощность системы подогрева пола в случае использования ее как дополнительного источника тепла.

Как рассчитать теплый пол электрический

В целом, система подогрева пола состоит из нескольких элементов. Это терморегулятор, который помогает управлять уровнем нагрева полов, термодатчик, следящий за тем, насколько нагреты полы, нагревательный элемент, а также силовой кабель для подключения к электросети всего этого оборудования.

Терморегулятор обычно устанавливается на стену, к нему подключаются все провода. Сам теплый пол, а также термодатчик обустраиваются под напольным покрытием (в стяжку или же на ее поверхности в зависимости от типа системы – нагревательный мат, ИК пленка или кабель нагревательный).

Сенсорный программируемый терморегулятор

На заметку! Проще всего произвести монтаж именно ИК пола или нагревательных матов. Их можно уложить просто под напольное покрытие. А вот электрокабель придется заливать стяжкой. Да и шаг между проводами в этом случае придется считать самостоятельно.

Для обустройства кабельного обогрева используется одно- или двужильный кабель. Первый является самым простым, но при этом сложным в работе, хоть и дешевым. Рассчитать все параметры для него будет довольно сложно, так как оба конца кабеля нужно выводить в одно место. Да и электромагнитное поле от него образуется обширное.

Двужильный кабель для теплого пола

Проще купить двужильный кабель, который, хоть и стоит немного дороже, все же за счет особого расположения проводов прост в установке и работе.

Формулы расчета для электропола

Определить мощность системы теплого электропола просто. Для этого мощность 1 м 2 выбранной системы достаточно умножить на площадь, которую он будет обогревать. Кстати, в приобретаемом комплекте уже отмерено и отмечено количество используемого кабеля. Расстояние между витками проводов должно быть 5-20 см. Точно его вычислить можно по формуле h = Sх100/L, где h – искомое значение ширины шага, L – длина кабеля, а S – площадь комнаты.

Рассчитываем электрический теплый пол

Как рассчитать тёплый водяной пол

Посмотрим, сколько материалов потребуется для обустройства в помещении водяной системы подогрева. Расчет количества труб на 1 м 2 в этом случае производится так: необходимо узнать, сколько составят теплопотери в помещении. Их проще всего определить с помощью онлайн-калькулятора, в который вносятся данные о самом строении, а также о погодных условиях на улице. Пусть они будут равны 80 Вт/м 2 . Площадь квартиры, где будет обустраиваться система теплого пола, возьмем равную 80 м 2 . В итоге общие теплопотери можно узнать, перемножив два значения 80х80 = 6400 Вт. Именно это значение придется компенсировать при помощи всех систем обогрева с запасом мощности до 20%.

Водяной теплый пол

Таблица. Расчет трубы в зависимости от шага петли.

Обычно расстояние между водоводами выдерживается около 15 см при сечении трубы 16 мм. Тогда мощность 1 м 2 пола составит около 100 Вт. Поделив общую площадь помещения на размер шага, получаем: 80/0,15 = 533 м. Именно столько метров трубы и потребуется для обустройства системы водяного подогрева в этой квартире. Примерно так же вычисляется и длина каждого контура.

Внимание! Около стен помещения, примыкающих к улице, шаг будет несколько меньше (10 см). С учетом этого и рассчитывается метраж водовода.

В строительных магазинах в продаже имеются трубы уже определенной длины – от 50 до 240 м. Они смотаны в бухты. А для присоединения к коллектору всей системы придется купить водоводы большего диаметра.

Калькулятор длины контура труб теплого пола

Дополнительные расчеты

Рассмотрим, как происходит расчет гидравлический. Он необходим для выяснения мощности приобретаемого насоса. Потери для прямой трубы длиной 10 м, диаметром 16 мм и толщиной стенок 2 мм составят 1600 Па. Повороты на 180 градусов – по 40 Па каждый. Тогда для помещения площадью 18 м 2 с длиной и шириной стен 5,6 и 3 м соответственно при монтаже системы водяного пола змейкой гидравлические потери составят 18 680 Па. Цифра получилась путем следующих вычислений: значение ширины комнаты 3 делятся на шаг 0,15. Получается 20 прямых участков трубы. Потери всех прямых участков: 20х5,6х160 = 17 920 Па. На поворотах ГП составят 19х40 = 760 Па. Таким образом, сложив 760 и 17 920 Па, получаем значение 18 680 Па.

Коллектор с установленным насосом

Значит, чтобы система работала правильно, потребуется, чтобы через 1 м ее длины проходило не менее 2,4 л/час теплоносителя. Точно рассчитать производительность можно так: расход теплоносителя РТН = 0,86хМК/РТ, где МК – мощность контура в кВт, РТ – разница температур в подающем и приемном участке трубы. Исходя из выше проведенных расчетов, для той комнаты пригодится насос, который сможет перекачивать 0,172 м 3 /час (0, 86х2/10).

Видео – Какие расчеты нужно для теплых полов

Цены на теплый пол Caleo

Пример приблизительного расчёта

Рассмотрим на простом примере, как рассчитать обогреваемую площадь и мощность электрического пола на кухне, которая располагается на первом этаже. Пол будет использоваться в качестве дополнительного источника тепла. Площадь помещения равна 10 м 2 . Из нее требуется вычесть площади, занимаемые холодильником и мебелью – 0,36 м 2 и 2,4 м 2 . От стен при прокладке контура стоит отступить примерно на 5-10 см – это составит около 0,5 м 2 . Таким образом, получаем 10 – 0,36 – 2,4 – 0,5 = 6,7 м 2 . Это значение равно той площади пола, под которой будет обустроен электрообогрев. Для кухни, расположенной на первом этаже (то есть снизу помещения находится холодный подвал), при условии дополнительного обогрева достаточной будет мощность пола 140 Вт/м 2 . Теперь требуется умножить площадь обогреваемого пола 6,7 м 2 на 140 Вт/м 2 . Получается, что мощность нагревательной системы должна быть 930 Вт.

Расчет теплого пола своими руками

Расчет длины трубы теплого пола с помощью SketchUP

Шаг 1. В программе рисуется макет комнаты с указанием ее размеров и дверных проемов.

Рисуется макет комнаты

Шаг 2. Макет комнаты размечается сеткой с нужным шагом укладки трубы.

Макет размечается сеткой

Шаг 3. По сетке рисуется схема расположения труб.

Схема расположения труб теплого пола

Шаг 4. Чтобы точнее рассчитать расход, углы в схеме скругляются.

Далее углы скругляются

Шаг 5. Теперь достаточно выделить всю трассу и посмотреть ее длину.

Определяется длина трассы

Расчет всех показателей теплого пола, в том числе длины труб, мощности и многого другого – процесс, требующий ответственного подхода. От того, насколько точны результаты, будет зависеть и качество всей работы.

Водяной и электрический тёплый пол: мощность на 1 м2, расчет потребления и способы снижения расходов

Тёплые полы в наших квартирах хорошо прижились, и не считаются роскошью. Они имеют различную мощность, которая зависит от их конструктивных особенностей. Могут выступать как основным, так и дополнительным обогревом.

В статье мы рассмотрим, какой мощности тёплый пол лучше выбрать и почему, определим оптимальную температуру для разных типов помещений и видов покрытий. Объясним — как рассчитывать оптимальную мощность отопительной системы.

Рекомендуемая температура теплого пола

Не секрет, что в различных по предназначению помещениях температура отличается. Например:

• в спальне, кухне или гостиной — стандартной считается 29 градусов;
• в ванной или санузле, где высокий уровень влажности — 31;
• в помещениях, где повышенный уровень потери тепла. Это может быть лоджия или большая комната с большим количеством окон — 35.

Если рассматривать температуру системы отталкиваясь от напольного покрытия, то при использовании рулонного ковролина, линолеума, паркета или ламината — нормальной будет 27 градусов.

Факторы, определяющие мощность теплого пола

На выбор мощности устройства влияет много причин, которые нужно учитывать, чтобы отопительная система работала эффективно.

Климатические условия так же играют важную роль. Если дом находится в регионе с холодным климатом, то производительность отопительной системы следует выбирать с запасом.

Основной обогрев или нет

Один из факторов, оказывающих влияние на мощность — тип обогрева, то есть, система будет основным источником тепла или дополнительным. Если — это основная отопительная система, то требуется устройство более высокой производительностью, необходимый уровень удельной мощности — 200 Вт на м2.

Каждый вид греющего пола имеет свои стандартны по тепловой мощности на квадратный метр:

• кабельные — 220 — 230 Вт;
• кабельные маты — 100 — 160 Вт;
• инфракрасная плёнка — 130 — 230 Вт;
• стержневые — 130 — 160 Вт;
• водяные — 40 — 150.

Вид помещения и его размер

У каждого помещения в квартире своя функция, в зависимости от которой определяется температурный показатель. Кроме того, на температуру влияет площадь комнаты, и количество оконных проёмов.

К примеру, мощность обогревательной системы уложенной на лоджии должна быть выше, чем предназначенной для кухни.

В большинстве случаев, производители электрических полов прикладывают рекомендации по данным параметрам:

• ванная комната — 150 до 180 Ватт/м2;
• остеклённый балкон — 150 до 180;
• кухня, спальня, коридор — 110 до 150.

При определении мощности тёплых полов в зависимости от размера обогреваемого помещения, не нужно брать в расчёт участки, где будет располагаться тяжёлая мебель, так как под ней установка обогрева не рекомендована. Естественно, чем меньше площадь комнаты, тем потребуется обогреватель меньшей производительности.

Кроме того, на теплопроводность влияет материал, из которого сделан дом — дерево, кирпич, бетон.

Напольное покрытие

Показатель мощности обогрева во многом зависит от финишного покрытия. Ведь материал имеет разную степень теплопроводности.

При использовании тёплого пола под ламинат, затраты на теплоресурс возрастут, так как данный материал является плохим проводником тепла. Если использовать ковролин или линолеум, то нагрев произойдет быстрее, что приведет к экономии тепловой энергии.

Теплоизоляция помещения и тепловые потери здания

Теплоизоляция дома, от которой во многом зависят потери тепла — один из важнейших факторов при определении мощности тёплого пола на метр кв. При плохом утеплении (окон, дверей, перекрытий) система будет дольше работать, и больше потреблять теплоресурса, а это приведёт к увеличению расходов.

В старых панельных домах, толщина стен всего 10 — 15 см. В таких стрениях тепловые потери достигают 50%.

Приблизительную оценку теплоизоляции помещения можно произвести самостоятельно, используя онлайн-калькулятор. Согласно современных СНИПов, уровень теплозащиты должен быть в пределах 100 -130 Вт/м2.

Рекомендовано проводить дополнительную изоляцию перекрытий, на которые будет устанавливаться отопительная система, чтобы тепло не уходило наружу.

Вид монтажа

Способ монтажа тёплого пола, также влияет на выбор его мощности. Ведь от толщины «пирога» зависит его теплоотдача.

1. Цементная стяжка — один из вариант монтажа. Бетонный раствор заливается минимальным слоем 30 мм. Для прочности конструкции на теплоизоляцию укладывается полипропиленовая фибра, или монтажная сетка, к которой крепится нагревательный элемент. Поверх заливается бетонная стяжка. Чем толще бетонный слой, тем время прогрева дольше, но при этом, тепло аккумулируется, что увеличивает период остывания.
2. Теплый пол под плитку — часто делается на старое основание. Сначала укладывается кабель с определённым шагом, чем он меньше, тем лучше. Нагреватель заливается плиточным клеем, после затвердевания монтируется плитка. Такой способ обеспечивает хорошую теплоотдачу.
3. Сухой монтаж под ламинат — если невозможно заливка бетонной стяжки, из-за тяжести конструкции, то осуществляется монтаж в штробы. Чтобы температура была равномерной по всей поверхности, штробы должны иметь глубину 10 мм, в которые укладывается нагревательный элемент. Если кабель высокой мощности — 180 — 200 Вт, то штробы рекомендовано делать глубиной 15 — 20 мм.

Тип терморегулятора

Терморегулятор — устройство фиксирующее сигналы от датчика температуры. Он отвечает за подачу электроэнергии в устройство, и при необходимости включает и выключает нагрев, что приводит к экономии ресурса.

Как рассчитать мощность водяного теплого пола

Теплоотдача водяных полов напрямую зависит от протяжённости магистрали.

Для расчёта мощности системы потребуется знать:

• площадь и конфигурацию помещения;
• расход теплоносителя;
• теплопотери;
• укладочный шаг.

Составление плана

Любой подсчёт нужно начинать с составления плана помещения. Удобнее делать это на миллиметровой бумаге, но можно и на тетрадных листках в клетку. На чертеже отображаются все окна и двери помещения, с указанием их размеров.

Сразу замеряется высота комнаты, и прописываются показатели полезного объёма. На плане отмечаются участки, где будет стоять мебель. Затем нужно отобразить схему размещения труб.

Определение площади

При расчёте мощности водяного пола нужно помнить, что площадь, находящаяся под стационарной мебелью и техникой не учитывается.

Рассчитывается площадь комнаты по стандартной формуле (площадь квадрата, прямоугольника и т.д.), и от результата отнимаются участки, где будет стоять мебель.

Расчёт теплопотерь

Теплопотери — тепло в количественном обозначении, которое теряется помещением за единицу времени. Чтобы снизить теплопотери, используются отопительные приборы, а так же делается хорошая теплоизоляция.

При расчёте тепловых потерь учитывается:

• площадь комнаты;
• размер окон и дверей;
• высота потолка;
• число наружных стен;
• температура за окном;
• теплоизоляция стен;
• тип комнаты, которая находится выше.

Чтобы произвести подсчёт теплопотерь можно воспользоваться онлайн-калькулятором.

Расход теплоносителя

Для расчёта расхода воды потребуется знать — какое количество теплоносителя проходит через трубопровод за 1 час. Это нам нужно для того, чтобы грамотно произвести настройку ротаметров, и сделать правильный выбор производительности насоса.

Расход воды рассчитывается по формуле:

• G – расход воды в кг/ч;
• Q – тепловая мощность в Вт;
• Δt – температурная разница теплоносителя в подающем и обратном контуре, для тёплых полов она равна 10 °С;
• 0.86 — коэффициент теплоёмкости воды.

Шаг укладки и длина контура

Для напольного отопления, в частном жилье, чаще укладываются металлопластиковые или полиэтиленовые профили, имеющие диаметр 16 мм. Есть несколько способов укладки трубопровода — змейка или улитка, при этом укладочный шаг не должен быть слишком маленький.

Длину каждого контура рекомендовано ограничивать 80 метрами. От его размера зависит выбор мощности насоса.

Рассчитать длину контура можно по формуле:

• F — площадь помещения;
• b — укладочный шаг.

Если длина трубопровода получается больше 100 м, то её надо разбить на несколько петель.

Мощность пола

Мощность водяного тёплого пола на 1 м2 небольшая, и составляет всего 40 — 150 Вт. Чтобы система работала эффективно, распределение тепла по поверхности должно быть равномерным, без образования холодных зон. Для увеличения теплоотдачи, рекомендовано уменьшать укладочный шаг труб.

Плотность теплопотока рассчитывается по формуле:

• q — показатель теплопотерь;
• F — площадь.

Производительность котла

Как рассчитать мощность котла для теплых полов — делается это с учётом мощности тёплых полов всего дома. Следует сложить все значения, которые были рассчитаны для каждой комнаты.

К полученному результату нужно добавить 15% — это и будет требуемая производительность котла. Если котёл купить без запаса, то при 100% нагрузке, ресурс агрегата будет расходоваться максимально быстро.

Производительность современных котлов — 24 киловатт, этого хватит для обогрева среднего помещения площадью до 240 м2. Есть электрокотлы, и с встроенным насосом — что является очень удобным.

Циркуляционный насос

Без насоса, гидрополы будут функционировать не эффективно. Как рассчитать мощность насоса для теплых полов? Она зависит от гидравлического сопротивления в магистрали, чем трубопровод длиннее, тем требуется более сильный насос.

Чтобы определить производительность насоса можно воспользоваться формулой:

• Pн — мощность отопительного устройства в кВт;
• tобр.т — температурный показатель теплоносителя в обратке;
• tпр.т — уровень температуры в подаче.

Рекомендовано выбирать схемы полов, позволяющие регулировать мощность в больших пределах. При включении она должна быть максимальная, за счет этого прогрев полов будет быстрее.

После достижения заданных параметров в системе должно происходить автоматическое понижение температуры обогрева.

Рассчитаем мощность электрического теплого пола

Перед проведением расчёта мощности тёплого электрического пола (греющего кабеля, мат, инфракрасной системы), нужно узнать — выдержит ли дополнительную нагрузку сеть, и сделать проект. Так же решить, будет он:

• основной — 150 — 220 Вт/м2;
• дополнительный — 110 — 150.

Рекомендовано устанавливать тёплый пол при потерях тепла не более 100 Вт на м2. Если показатель больше, то необходима дополнительная система отопления.

Все электрические полы, кроме саморегулирующегося греющего кабеля, не укладываются под тяжёлой мебелью, так как данные системы боятся перегрева.

Поэтому, как и при водяном обогреве, чтобы вычислить мощность устройства надо сначала составить план расстановки мебели. То есть, надо рассчитать площадь, которая будет обогреваться.

Возьмём комнату площадью 20 м2. От данного значения отнимем площадь, которую будет занимать мебель — 8 м2, получается обогреваемая площадь 12 м2.

Вообще, правильно рассчитывать мощность системы не по площади, а по объёму, так как для обогрева большего количества воздуха требуется больше энергии.

На выбор теплоотдачи электрополов, так же влияют теплопотери. Этот довольно сложные вычисления, поэтому можно воспользоваться таблицами, которые имеются в специализированной литературе или в интернете. Конечно указанные там значения усреднённые.

Мощность электрического тёплого пола на 1 м2 производители указывают на маркировке. Это выглядит так: 220v/50-60hz/50см/55w, то есть работает пол при напряжении 220 Вт, а с каждого квадрата отдаёт 55 Вт тепла. Если используется греющий резистивный кабель, то у него производительность небольшая, и увеличить её до 200 Вт на м2 можно путём сокращения ширины витков.

Произведём расчёт на примере вычисления максимальной мощности инфракрасного тёплого пола. Берём размер обогреваемой площади, которую мы определили выше — 12 м2, и стандартную плёнку с напряжением 220 Вт на 1 м2.

Р = 12 м2 х 220 Вт = 2 640 Вт.

В итоге мы получаем, что для нашей комнаты потребуется плёночный тёплый пол с общей мощностью 2640 Вт.

Какую систему напольного отопления выбрать

Водяной или электрический тёплый пол — каждый имеет свои плюсы, и способен создать комфортную атмосферу в доме.

Водяной монтируется чаще в частных домах, так как обходится дешевле, чем работающий от энергии. Но установка его в квартирах требует подключения к центральному отоплению, а это запрещено без разрешения.

В многоквартирниках предпочтение следует отдавать электрическим видам. Можно брать модели с небольшой мощностью, так как в квартирах уже есть основное радиаторное отопление.

Если позволяет конструкция дома, и планируется наполный обогрев в стяжку, то кабельный вид — лучший вариант. Наиболее простые в укладке маты, их достаточно просто расстелить по полу.

Если не позволяет высота потолков, то подходят инфракрасные ленточные полы. Толщина их всего 3 мм. Нагрев осуществляется путём излучения инфракрасных волн, что повышает КПД на 95%, поэтому расход электроэнергии происходит экономичней. Да и устанавливать такую систему можно под любое покрытие.

Определим температурный режим в помещении

Определить температурный уровень в комнате можно двумя способами — используя стандартные нормативы, или руководствуясь своими предпочтениями.

Температура замеряется в трёх местах — на полу, на высоте 50 см и 150 см. На высоте 150 см должно быть не меньше 18 градусов, максимум следует определять индивидуально. Уровень нагрева поверхности пола не должен превышать 40 градусов. Допустимая температурная разница в разных комнатах — 10 градусов.

Как сократить расходы потребления

Уменьшить потребление электроэнергии можно несколькими способами:

• применение теплоизоляционного материала высокого качества;
• проведение работ по утеплению окон и дверей;
• использование финишного покрытия с хорошей теплопроводностью;
• установка терморегулятора.

Кроме того, применение многотарифной системы оплаты за энергию, так же приводит к экономии. Ведь работа тёплых полов в ночное время обойдётся в 2 раза дешевле. А если понизить градус нагрева на 1, то потребление ресурса снизится на 5%.

Задумываясь об обустройстве в доме или квартире тёплого пола, важно серьёзно подойти к выбору его мощности. Ошибка может негативно сказаться на атмосфере в доме, и увеличит затраты на оплату теплоресурса.

Расчет теплых водяных полов

Сейчас почти в каждом доме можно увидеть теплый пол, ведь он помогает создать особый уют в помещении. В данной статье мы поговорим о самостоятельном расчете теплых водяных полов.

Данную процедуру необходимо проводить перед монтажом, можно вымерять всё на глаз, но можно и воспользоваться специальными программами или калькуляторами. Если грамотно провести расчеты и выполнить правильную установку теплого пола можно эффективно и экономно обогревать свой дом.

Далее вы найдете для себя информацию как производится расчет мощности, диаметра, длины, количества труб и программы, которые можно применять во время процесса.

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:

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:

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:

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

Еще могут быть гибкими полиэтиленовыми, полипропиленовыми армированными, полибутеновыми (самый доступный по цене, однако наименее прочный вариант, к тому же сложный в монтаже), металлопластиковыми (оптимальный вариант по стоимости и прочности).

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.

Расчет теплых полов по площади

Если вы решили установить такую систему в своем доме, то учтите, что она требует точных цифр, для того чтобы действительно соответствовать названию. Это необходимо потому, что каждый контур пола имеет значительную протяженность, а, следовательно, и приличное гидравлическое сопротивление.

Чтобы она успешно функционировала, придется поставить на каждом этаже небольшой насос или один, но очень мощный на всю систему.

Для его правильного выбора нужно учитывать:

При этом, производя расчеты, необходимо учитывать не только метраж, но и другие важные показатели, оказывающие влияние:

Есть и другие возможности получить ответ на вопрос как правильно рассчитать водяной теплый пол. Вычисления выполняются с применением специальных программ. В этом случае гидравлические свойства подгоняются в зависимости от параметров под характеристики насоса. При использовании данного метода можно маневрировать различными параметрами системы.

Для выполнения системы отопления на площади 10 квадратных оптимальным вариантом будет:

Следует учитывать, что разница между температурой поверхности и теплоносителя может составлять порядка 15 °C. Оптимальный способ при укладке трубной системы представлен «улиткой».

Именно такой вариант монтажа способствует максимально равномерному распределению тепла по всей поверхности и позволяет минимизировать гидравлические потери, что обусловлено плавными поворотами.

При укладке труб в зоне наружных стен оптимальный шаг составляет десять сантиметров. Для выполнения качественного и грамотного крепления целесообразно проводить предварительную разметку.

Программа расчета теплого водяного пола

Существуют два метода, чтобы рассчитать водяной теплый пол, это:

При первом способе для вычисления используется миллиметровая бумага, карандаш и ластик.

На бумаге рисуется площадь помещения, со всеми предварительными данными и при помощи формул производится расчет. Такой метод более точный, но он отнимает много свободного времени и требует особых навыков. Поэтому, для более быстрого подсчета теплых полов, применяется программа для расчета теплого пола – онлайн калькулятор.

С помощью такой программы можно с легкостью, всего за несколько секунд получить всю интересующую информацию, базисные характеристики и итог подсчета теплого пола.

Суть этого способа, заключается в том, что все данные вносят в калькулятор онлайн, с необходимыми размерами и выборами, которые в нем уже установлены. Затем при нажатии на итог, вычислительная техника выдает результаты.

Для расчета количества труб можно воспользоваться и различными компьютерными программами, которые облегчают определение длины материалов. Например, калькулятор длины трубы теплого пола VALTEC (программа предоставляется бесплатно, ее можно найти по ссылке).

Для расчета потребуется:

По заданным параметрам производится проектирование, то есть программа отразит введенную информацию схематически:

Правильный расчет является залогом установки оптимальной конструкции пола. Желательно, чтобы расчет проводили квалифицированные специалисты, которые, определив все условия, смогут вычислить оптимальные параметры. Если укладка пола производится самостоятельно, то для расчета рекомендуется пользоваться компьютерными программами.

Когда будут готовы все итоги и можно будет приступить к установке водяного теплого пола, следует ознакомиться с несколькими нюансами.

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:

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

Таблица характеристик для выбора насоса

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:

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.

Как рассчитать трубу на теплый пол

Семь раз отмерь – один отрежь. Собирая информацию, не ленитесь еще раз перепроверить данные и схемы. Трубу для теплого пола продают бухтами, если вы ошибетесь и купите несколько сот лишних метров, у вас могут возникнуть проблемы с возвратом.

Перед началом расчета вам нужно собрать следующие данные:

Диаметр трубы для теплого пола

Если требуется изготовить теплый пол: какой диаметр трубы целесообразнее применить? Подобрать можно, опираясь на показатели теплоотдачи материалов, применяемых для изготовления.

Для обустройства пола с подогревом можно использовать следующие виды труб:

• Металлопластиковые трубы

Металлопластиковые изделия представляют собой сложную конструкцию, внутри которой расположена алюминиевая труба, обшитая слоями полиэтилена.

Металлопластиковые трубы обладают достаточно высоким коэффициентом теплоотдачи, поэтому при обустройстве пола можно применять оборудование диаметром 16 мм.

При выборе такого вида труб стоит учесть, что алюминий и полиэтилен обладают различными коэффициентами расширения, что может повлиять на долговечность изделий.

• Пластиковые трубы

Полипропиленовые трубы обладают более низким показателем теплоотдачи, к тому же при сгибе такой трубы могут возникать существенные потери тепла, поэтому при применении их рекомендуется изготавливать теплый пол 20 трубой. Предпочтительнее использовать изделия из полиэтилена, они имеют меньший радиус гиба.

При необходимости обогрева помещения большой площади можно использовать пластиковые трубы диаметром 25 мм. Однако для них требуется применение отопительного оборудования высокой мощности.

• Металлические трубы

Медные трубы обладают самой высокой теплоотдачей. Для изготовления пола с подогревом из меди можно применять трубы малого диаметра (14 мм – 16 мм).

Отрицательными качествами материала являются:

• Гофрированные трубы

Трубы из гофрированной нержавеющей стали являются относительно новым продуктом на российском рынке. Изделия отличаются сравнительно небольшой стоимостью при достаточно высоких характеристиках. Гофрированная труба для теплого пола 16х2 будет оптимальным решением в помещениях как с большой, так и с малой площадью.

Оптимальным решением будет выбор гофрированной или металлопластиковой трубы диаметром 16 мм. Именно эти виды дают наиболее благоприятное соотношение между ценой и качеством продукции.

Диаметр трубы для теплого водяного пола можно рассчитать при помощи формулы, разработанной специалистами:

Значения параметров в формуле:

Как рассчитать количество трубы для теплого пола

Чтобы определить, сколько нужно трубы на теплый пол, необходимо предварительно вычислить:

Расчет площади и температуры помещения. Чтобы определить площадь, на которой требуется распределить трубы, надо воспользоваться формулой:

При расчете площади необходимо учитывать, что:

Расчет длины трубы для теплого пола также проводится на основании средней температуры помещения, которая считается наиболее комфортной для проживания.

Как рассчитать длину трубы для теплого пола, основываясь на рассмотренных параметрах? Для расчета необходимо использовать формулу:

Например, площадь комнаты (S), в которой необходимо проложить теплый пол составляет 25 м². Крупногабаритной мебелью занято 7 м². Предполагается, что трубы будут укладываться со стандартным шагом в 20 см. Расстояние от котла до помещения составляет 4 м.

Площадь, на которой будет производиться укладку труб, составляет 25 – 7=18 м².

Таким образом, для обустройства пола по заданным параметрам потребуется 107 м труб.

Как рассчитать длину трубы для теплого пола

Чтобы правильно рассчитать необходимую для укладки длину труб, следует определиться с видом и особенностями этих элементов:

Какую бы из предложенных схем вы ни выбрали, расход трубы сильно не изменится. Не существует какого-то одного варианта укладки, который бы одновременно обеспечивал и хорошую теплопередачу, и минимальный расход материала.

Выбор конкретной схемы зависит только от размера помещения и удобства монтажа. Некоторые мастера привыкли работать с одним вариантом и используют только его.

Используется в небольших помещениях – коридорах, проходах, отдельных прямоугольных элементах большой комнаты.

Минусы: Помещение прогревается неравномерно, этим можно пренебречь только на небольшой площади.

Можно применять в помещениях любой площади и конфигурации.

Минусы: Сложный монтаж

Улитка — спиральная укладка трубы теплого пола

Самый популярный вариант. Большинство профессиональных мастеров скажет вам, что нужно выбирать именно спираль. Подходит для больших помещений.

Помните! Длина каждого контура (петли) рассчитывается отдельно. В одной комнате может быть несколько контуров.

где все значения даются в метрах:

Рекомендуем добавить к полученному результату не менее 5%. Для простоты его можно просто умножить на 1,05. Это коэффициент запаса. Часть трубы уйдет под фитинги, где-то вы можете допустить ошибку. Разные углы сгибания также могут незначительно увеличить расход.

Пример расчетов длины трубы для теплого пола

Возьмем для примера помещение площадью в 20 м2 со сторонами 5х4 метра и расстоянием до коллектора в 5 м. Допустим, что мы делаем расстояние между трубами равным 0,2 м. Получим:

Добавляем к полученной цифре 5% запаса и получаем 116,06 м. Можно сократить в меньшую сторону и приобрести 116 погонных метров трубы для теплого пола.

Другая формула расчета длины трубы для водяного теплого пола

Некоторые мастера и производители оборудования применяют формулу, учитывающую лишь площадь помещения. Она хорошо подходит для квадратных площадей. Но в формуле используется большой повышающий коэффициент. Это упрощает расчеты, но может привести к увеличению остатков неиспользуемой трубы.

Где все значения даются в метрах, а площадь – в квадратных метрах:

Пример расчета длины трубы по альтернативной формуле. Возьмем то же самое помещение 4х5 м, то же расстояние до коллектора – 5 м и шаг укладки в 0,2 м. Мы получим:

Как видите, разница с более точным расчетом составила всего 4 метра. Перед покупкой материалов проконсультируйтесь с продавцом. Ознакомьтесь с рекомендациями по монтажу и инструкцией по эксплуатации.

Шаг укладки водяного теплого пола

Шагом укладки называется расстояние между витками трубопровода, являющегося основанием пола.

Шаг укладки зависит от двух факторов:

Минимальный шаг прокладки определяется в 10 см, а максимальный – 30 см. При использовании большего шага укладки пол будет прогреваться неравномерно.

Расход трубы теплого пола на 1 м2 в зависимости от расстояния между соседними трубами представлен в таблице.

Расход трубы теплого пола в зависимости от шага петли

Как сделать расчет теплого пола на примере водяной системы

На эффективность теплого пола оказывают влияние многие факторы. Без их учета даже при условии, что система правильно смонтирована, и для ее устройства применены самые современные материалы, реальная теплоэффективность не оправдает ожиданий.

По этой причине монтажным работам обязательно должен предшествовать грамотный расчет теплого пола, и только тогда можно гарантировать хороший результат.

Разработка проекта отопительной системы стоит недешево, поэтому многие домашние умельцы проводят вычисления самостоятельно. Согласитесь, идея сокращения расходов на обустройство теплого пола кажется очень заманчивой.

Мы подскажем вам, как создать проект, какие критерии учесть при выборе параметров отопительной системы и распишем пошаговую методику расчета. Для наглядности мы подготовили пример вычисления теплого пола.

Исходные данные для расчета

Изначально правильно спланированный ход проектных и монтажных работ избавит от неожиданностей и неприятных проблем в дальнейшем.

При расчете теплого пола необходимо исходить из следующих данных:

• материала стен и особенностей их конструкции;
• размеров помещения в плане;
• вида финишного покрытия;
• конструкции дверей, окон и их размещения;
• расположения элементов конструкции в плане.

Для выполнения грамотного проектирования требуется обязательный учет установленного температурного режима и возможности его регулировки.

Для проведения грубого расчета принимается, что 1 м 2 отопительной системы должен возмещать потери тепла в 1 кВт. Если водяной обогревательный контур используется как дополнения к основной системе, то он обязан покрывать только часть теплопотерь

Существуют рекомендации по поводу температуры у пола, обеспечивающей комфортное пребывание в помещениях разного предназначения:

• 29°С — жилая зона;
• 33°С— ванна, помещения с бассейном и другие с высоким показателем влажности;
• 35°С — пояса холода (у входных дверей, наружных стен и т.п.).

Превышение этих значений влечет за собой перегрев как самой системы, так и финишного покрытия с последующей неизбежной порчей материала.

Проведя предварительные расчеты, можно выбрать оптимальную по личным ощущениям температуру теплоносителя, определить нагрузку на обогревательный контур и приобрести насосное оборудование, безукоризненно справляющееся со стимулированием движения теплоносителя. Его подбирают с запасом по расходу теплоносителя в 20%.

Много времени уходит на прогрев стяжки мощностью более 7 см. Поэтому при устройстве водяных систем стараются не превышать указанный предел. Наиболее подходящим покрытием по водяным полам считается напольная керамика, под паркет из-за его сверхнизкой теплопроводности теплые полы не укладывают

На стадии проектирования следует решить, будет ли теплый пол основным поставщиком тепла или станет использоваться лишь как дополнение к радиаторной отопительной ветке. От этого зависит доля потерь тепловой энергии, которые ему предстоит возмещать. Она может составить от 30% до 60% с вариациями.

Время нагрева водяного пола находится в зависимости от толщины элементов входящих в стяжку. Вода как теплоноситель очень эффективна, но сама система отличается сложностью в монтаже.

Для выполнения расчетов водяной системы теплый пол первым делом производят расчеты теплопотерь, которые должен компенсировать контур. Если это дополнительная система, то учитывают часть потерь тепла

Расчеты производятся только для той части пола, на которой будет располагаться греющий змеевик. Те участки, где трубы не прокладываются, к примеру, под мебелью, в вычислениях не используются

Для производства расчетов нужны средние значения температуры на выходе теплоносителя из коллекторного устройства и на входе в него обратки

Для получения точного результата нужно знать теплопроводность планируемых к установке труб и приблизительная длина греющего контура

Определение параметров теплого пола

Целью расчета является получение величины тепловой нагрузки. Результат этого расчета влияет на последующие предпринимаемые шаги. В свою очередь, на тепловую нагрузку влияет среднее значение зимней температуры в конкретном регионе, предполагаемая температура внутри комнат, коэффициент теплопередачи потолка, стен, окон и дверей.

Причиной потери тепла служат плохо утепленные стены, окна, двери дома. Самый большой процент тепла уходит через систему вентиляции и крышу (+)

Итоговый результат расчетов перед устройством теплого пола водяного типа будет зависеть и от наличия дополнительных нагревательных приборов, включая тепловыделение проживающих в доме людей и домашних питомцев. Обязательно учитывают в расчете наличие инфильтрации.

Одним из важных параметров является конфигурация комнат, поэтому потребуется поэтажный план дома и соответствующие разрезы.

Методика расчета потерь тепла

Определив этот параметр, вы узнаете, сколько тепла должен вырабатывать пол для комфортного самочувствия людей, находящихся в комнате, сможете подобрать котел, насос и пол по мощности. Другими словами: теплота, отдаваемая отопительными контурами, должна компенсировать теплопотери строения.

Связь между этими двумя параметрами выражает формула:

Mп = 1,2 х Q, где

Для определения второго показателя оформляют замеры и вычисления площади окон, дверей, перекрытий, наружных стен. Так как пол будет обогреваться, площадь этой ограждающей конструкции не учитывается. Замеры делают по внешней стороне с захватом углов здания.

В расчете будет учитываться и толщина, и коэффициент теплопроводности каждой из конструкций. Нормативные значения коэффициента теплопроводности (λ) для наиболее часто используемых материалов можно взять из таблицы.

Из таблицы можно взять значение коэффициента для расчета. Важно узнать у фирмы-поставщика значение термического сопротивления материала в случае, если устанавливают окна из металлопластика (+)

Подсчет теплопотерь выполняют отдельно для каждого элемента здания, используя формулу:

Q = 1/R*(tв-tн)*S х (1+∑b), где

• R — термическое сопротивление материала, из которого изготовлена ограждающая конструкция;
• S — площадь конструктивного элемента;
• tв и tн — температура внутренняя и наружная соответственно, при этом второй показатель берут по наиболее низкому значению;
• b — дополнительные потери тепла, связанные с ориентацией здания относительно сторон света.

Показатель термического сопротивления (R) находят, разделив толщину конструкции на коэффициент теплопроводности материала, из которого она изготовлена.

Значение коэффициента b зависит от ориентации дома:

• 0,1 — север, северо-запад или северо-восток;
• 0,05 — запад, юго-восток;
• — юг, юго-запад.

Если рассмотреть вопрос на любом примере расчета водяного теплого пола, он становится более понятным.

Конкретный пример расчета

Допустим, стены дома для непостоянного проживания, толщиной 20 см, выполнены из газобетонных блоков. Суммарная площадь ограждающих стен с вычетом оконных и дверных проемов 60 м². Наружная температура -25°С, внутренняя +20°С, конструкция ориентирована на юго-восток.

Учитывая, что коэффициент теплопроводности блоков λ = 0,3 Вт/(м°*С), можно вычислить теплопотери через стены: R=0,2/0,3= 0,67 м²°С/Вт.

Наблюдаются потери тепла и через слой штукатурки. Если ее толщина 20 мм, то Rшт. = 0,02/0,3 = 0,07 м²°С/Вт. Сумма этих двух показателей даст значение потерь тепла через стены: 0,67+0,07 = 0,74 м²°С/Вт.

Имея все исходные данные, подставляют их в формулу и получают теплопотери комнаты с такими стенами: Q = 1/0,74*(20 — (-25)) *60*(1+0,05) = 3831,08 Вт.

Таким же образом вычисляют потери тепла через остальные ограждающие конструкции: окна, дверные проемы, кровлю.

Тепла отдаваемого контурами отопления может быть недостаточно для нагрева воздуха внутри дома до нужной величины, если их мощность занижена. При избыточной мощности будет иметь место перерасход теплоносителя

Для определения теплопотерь через потолок принимают его термическое сопротивление равным значению для планируемого или имеющегося вида утеплителя: R = 0,18/0,041 = 4,39 м²°С / Вт.

Площадь потолка идентична площади пола и равна 70 м². Подставив эти значения в формулу, получают потери тепла через верхнюю ограждающую конструкцию: Q пот. = 1/4,39*(20 — (-25))* 70* (1+0,05) = 753,42 Вт.

Чтобы определить потери тепла через поверхность окон, нужно подсчитать их площадь. При наличии 4-х окон шириной 1,5 м и высотой 1,4 м их общая площадь составит: 4*1,5*1,4 = 8,4 м².

Если производитель указывает отдельно тепловое сопротивление для стеклопакета и профиля — 0,5 и 0,56 м²°С/Вт соответственно, то Rокон = 0,5*90+0,56*10)/100 = 0,56 м²°С/Вт. Здесь 90 и 10 — доля, приходящаяся на каждый элемент окна.

Исходя из полученных данных, продолжают дальнейшие вычисления: Qокон = 1/0,56*(20 — (-25))*8,4*(1+0,05) = 708,75 Вт.

Наружная дверь имеет площадь 0,95*2,04 = 1,938 м². Тогда Rдв. = 0,06/0,14 = 0,43 м²°С/Вт. Q дв. = 1/0,43*(20 — (-25))* 1,938*(1+0,05) = 212,95 Вт.

Так как наружные двери открываются часто, через них теряется большое количество тепла. Поэтому важно обеспечить их плотное закрывание

В итоге теплопотери составят: Q = 3831,08 +753,42 + 708,75 + 212,95 + 7406,25 = Вт.

К этому результату добавляют еще 10% на инфильтрацию воздуха, тогда Q = 7406,25+740,6 = 8146,85 Вт.

Теперь можно определить и тепловую мощность пола: Mп = 1,*8146,85 = 9776,22 Вт или 9,8 кВт.

Необходимое тепло на нагрев воздуха

Если дом оборудован вентиляционной системой, то какая-то часть тепла, выделяемая источником, должна расходоваться на нагрев, поступающего извне, воздуха.

Для вычисления применяют формулу:

Qв. = c*m*(tв—tн), где

• c = 0,28 кг⁰С и обозначает теплоемкость воздушной массы;
• m символ обозначен массовый расход наружного воздуха в кг.

Получают последний параметр путем умножения общего объема воздуха, равного объему всех помещений при условии, что воздух обновляется каждый час, на плотность, изменяющуюся в зависимости от температуры.

На графике отображена зависимость плотности воздуха от его температуры. Данные необходимы для расчета количества тепла, необходимого для нагрева воздушной массы поступающей в дом в результате принудительной вентиляции (+)

Если в здание поступает 400 м 3 /ч, то m=400*1,422 = 568,8 кг/ч. Qв. = 0,28*568,8*45 = 7166,88 Вт.

В этом случае необходимая тепловая мощность пола значительно увеличится.

Расчет необходимого количества труб

Для устройства пола с водяным обогревом выбирают разные методы укладки труб, отличающиеся формой: змейка трех видов — собственно змейка, угловая, двойная и улитка. В одном смонтированном контуре моет встречаться комбинация разных форм. Иногда для центральной зоны пола выбирают «улитку» а для краев — однин из видов «змейки».

«Улитка» — рациональный выбор для объемных помещений с простой геометрией. В помещениях сильно вытянутых или имеющих сложные очертание лучше применить «змейку» (+)

Дистанцию между трубами называют шагом. Выбирая этот параметр нужно удовлетворить два требования: ступня ноги не должна чувствовать разницы температуры на отдельных зонах пола, а использовать трубы нужно максимально эффективно.

Для пограничных зон пола рекомендуют применять шаг в 100 мм. На остальных участках можно сделать выбор шага в пределах от 150 до 300 мм.

Важное значение имеет теплоизоляция пола. На первом этаже ее толщина должна достигать минимум 100 мм. Для этой цели используют минвату или экструзивный пенополистирол

Для подсчета длины трубы есть простая формула:

L = S/N*1.1, где

К итоговому значению добавляют отрезок трубы, проложенной от коллектора до разводки теплого контура как на обратке, так и на подаче.

Пример расчета.

Решение задачи простое: 10/0,15*1,1+(6*2) = 85,3 м.

Используя металлопластиковые трубы длиной до 100 м, чаще всего выбирают диаметр 16 или 20 мм. При длине трубы 120-125 м сечение ее должно равняться 20 мм².

Одноконтурная конструкция подходит только для помещения с небольшой площадью. Пол в больших комнатах делят на несколько контуров в соотношении 1:2 — длина конструкции должна превышать ширину в 2 раза.

Вычисленное ранее значение — это протяженность трубы для пола в целом. Однако для полноты картины нужно выделить длину отдельного контура.

На этот параметр влияет гидравлическое сопротивление контура, определяемое диаметром выбранных труб и объемом воды подаваемой в единицу времени. Если этими факторами пренебречь, потери давления будут настолько большими, что никакой насос не заставит теплоноситель циркулировать.

Контуры одной длины — это случай идеальный, но на практике встречающийся нечасто, т.к площади помещений разного предназначения очень отличается и приводить длину контуров к одному значению просто нецелесообразно. Профессионалы допускают разницу в длине труб от 30 до 40%.

Величиной диаметра коллектора и пропускной способностью узла смешения определяется допустимое число петель, подключенных к нему. В паспорте на узел смешения всегда можно найти величину тепловой нагрузки, на которую он рассчитан.

Допустим, коэффициент пропускной способности (Kvs) равен 2,23 м 3 /ч. При таком коэффициенте определенные модели насоса выдерживают нагрузку от 10 до 15 Вт.

Чтобы определить количество контуров, нужно вычислить тепловую нагрузку каждого. Если площадь, занимаемая теплым полом, равняется 10 м², а теплоотдача 1 м², то показатель Kvs составляет 80 Вт, то 10*80 = 800 Вт. Значит, узел смешения сможет обеспечить 15 000/800 = 18,8 помещений или контуров площадью по 10 м².

Эти показатели максимальные, и применить их можно только теоретически, а в действительности цифру нужно уменьшить минимум на 2, тогда 18 – 2 = 16 контуров.

Нужно при подборе смесительного узла (коллектора) смотреть, есть ли у него такое количество выводов.

Проверка правильности подбора диаметра труб

Чтобы проверить, правильно ли было подобрано сечение труб, можно воспользоваться формулой:

υ = 4*Q*10ᶾ/n*d²

Когда скорость соответствует найденному значению, сечение труб выбрано верно. Нормативные документы допускают скорость максимум 3 м/сек. при диаметре до 0,25 м, но оптимальным значением является 0,8 м/сек., так как при росте ее величины повышается шумовой эффект в трубопроводе.

Дополнительная информация по расчету труб теплого пола приведена в этой статье.

Рассчитываем циркуляционный насос

Чтобы система получилась экономичной, нужно подобрать циркуляционный насос, обеспечивающий нужный напор и оптимальный расход воды в контурах. В паспортах насосов обычно указывают напор в контуре самой большой длины и суммарный расход теплоносителя во всех петлях.

На напор оказывают влияние гидравлические потери:

∆ h = L*Q²/k1, где

• L — длина контура;
• Q — расход воды л/сек;
• k1 — коэффициент, характеризующий потери в системе, показатель можно взять из справочных таблиц по гидравлике или из паспорта на оборудование.

Зная величину напора, вычисляют расход в системе:

Q = k*√H, где

k — это коэффициент расхода. Профессионалы принимают расход на каждые 10 м² дома в пределах 0,3-0,4 л/с.

Среди составляющих теплого водяного пола особая роль отводится циркуляционному насосу. Только агрегат, мощность которого на 20 % превышает фактический расход теплоносителя, сможет преодолеть сопротивление в трубах

Цифры, касающиеся величины напора и расхода, указанные в паспорте, нельзя воспринимать буквально — это максимум, а фактически на них оказывает влияние протяженность, геометрия сети. При слишком большом напоре уменьшают длину контура или увеличивают диаметр труб.

Рекомендации по выбору толщины стяжки

В справочниках можно найти сведения о том, что минимальная толщина стяжки составляет 30 мм. Когда помещение довольно высокое, под стяжку подкладывают утеплитель, повышающий эффективность использования тепла, отдаваемого отопительным контуром.

Самым популярным материалом для подложки является экструдированный пенополистирол. У него сопротивление теплопередачи значительно ниже, чем у бетона.

При устройстве стяжки, чтобы уравновесить линейные расширения бетона, периметр помещения оформляют демпферной лентой. Важно правильно выбрать ее толщину. Специалисты советуют при площади помещения, не превышающей 100 м², устраивать 5 мм компенсирующий слой.

Если значения площади больше за счет длины, превышающей 10 м, толщину высчитывают по формуле:

b = 0,55*L, где

L — это длина комнаты в м.

Выводы и полезное видео по теме

О расчете и монтаже теплого гидравлического пола этот видеоматериал:

В видео предоставлены практичные рекомендации по укладке пола. Информация поможет избежать ошибок, которые обычно допускают любители:

Расчет делает возможным спроектировать систему «теплый пол» с оптимальными эксплуатационными показателями. Допустимо смонтировать отопление, пользуясь паспортными данными и рекомендациями.

Оно будет работать, но профессионалы советуют все таки потратить время на расчет, чтобы в итоге система расходовала меньше энергии.

Имеете опыт в проведении расчета теплого пола и подготовки проекта отопительного контура? Или остались вопросы по теме? Пожалуйста, делитесь своим мнением и оставляйте комментарии.