Как рассчитать расход трубы на 1 квадратный метр теплого пола
Тёплый водяной пол уже давно является не предметом роскоши, а обыкновенным способом достижения высокого уровня комфорта и уюта в жилом помещении. При помощи такого пола можно не просто эффективно обогреть помещение, но ещё и исключить вредное воздействие на здоровье жильцов. Для обустройства в квартире или доме тёплого пола, понадобится произвести специальные расчёты. От качества выполнения этих расчётов будет зависеть эффективность установки.
Что понадобится для проведения расчёта
Тёплый водяной пол представляет собой усовершенствованную систему отопления, которая может быть как основным источником обогревания, так и вспомогательным. Их можно устанавливать как совместно с радиаторами, так и отдельно.
Для расчёта тёплого водяного пола понадобятся такие сведения, как тип помещения и его площадь. Для определения данных параметров можно воспользоваться планировкой дома, где указываются все необходимые сведения. Имеется также возможность воспользоваться таким способом, как проведение самостоятельных замеров помещения.
Имеется два способа монтажа тёплого пола в помещении. Первый способ называется настильным, и представляет он собой настил из разнообразных материалов (полистирол или древесина). Его достоинством является простота и высокая скорость монтажа. Второй вариант называется бетонным. Для его монтажа понадобится укладывать не только отопительные трубопроводы на пол, но ещё и укладывать утеплитель, а также заливать бетонную стяжку. В материале рассмотрим второй вариант монтажа тёплого пола.
Не исключением являются такие случаи, когда сооружение тёплого пола осуществляется без проведения расчётов, и в итоге такая конструкция является малоэффективной.
С чего начинается проведение расчётов
Производить расчёты тёплого пола следует с особой внимательностью. Если будут допущены недочёты в процессе эксплуатации пола, то исправить их можно будет только путем демонтажа стяжки. В зависимости от вида помещения температурные показатели рекомендуется принимать со следующими значениями:
- Для жилого помещения, куда относятся спальни, зал и кухня, температура составляет 29 градусов.
- Участки возле наружных стен – 35 градусов.
- Ванная – 33 градуса.
- Для напольного покрытия из паркета рекомендуется не превышать показатель температуры в 27 градусов.
Для монтажа системы отопления рекомендуется применять трубы трёх диаметров: 16 мм, 18 мм и 20 мм. Если планируется смонтировать установку из коротких труб, то для таких целей не понадобится мощный циркуляционный насос.
Как правильно рассчитывается длина трубы на тёплый пол
Если планируется смонтировать тёплый пол в помещении, с площадью до 10 м2, то для этого применяется труба диаметром 16 мм, и длиной до 80 метров. В среднем на 1 м2 нужно около 5 п.м. При таком расчёте длина шага трубы будет составлять до 20 см. Для определения протяжённости трубы можно применить формулу следующего вида:
1,1 – запас трубы, учитывающийся на повороты.
При проведении расчётов трубопровода понадобится дополнительно прибавить метраж трубопровода до коллектора и обратно. Расход трубы на 1 м2 рассчитывается в зависимости от шага:
- При шаге в 10 см показатель расхода на 1 м2 составляет 10 п.м.
- При значении 15 см – 6,7 п.м.
- 20 см – 5 п.м.
- 25 см – 4 м.п.
Предельно-допустимым расстоянием может быть значение в 30 см, но при этом важно понимать, что чем больше размер шага, тем меньше эффективность системы отопления.
Ниже представлен пример, в котором рассчитывается сколько нужно метров трубопровода для сооружения тёплого пола.
Применяются такие показатели:
- Площадь комнаты составляет 10 кв. м.
- Метраж до коллектора — 2 метра.
- Длина между трубами тёплого пола или шаг — 15 см или 0,15 м.
Подставляем все значения в формулу: 10/0,15*1,1+(2+2)= 77м.
Как видно, вычислить метраж трубопровода для прокладки тёплого пола не составляет большого труда.
Расчёт немаловажно осуществлять исходя из того, какой материал труб планируется использовать для сооружения системы отопления «тёплый пол». Для этого применяются следующие виды материалов:
- Металлопластик. При использовании такого материала диаметром 16 мм, длина не должна превышать 100 метров.
Сшитый полиэтилен. Этот материал трубы обойдётся дешевле, но при этом понадобится воспользоваться изделием 18 мм. Длина не должна быть больше 120 метров.
Медь. Дорогостоящий материал, но при его монтаже исключается вероятность повреждения изделия.
Полипропилен. Используется крайне редко, так как имеет сложности при монтаже конструкции.
Сталь. Из этого материала также можно соорудить рассматриваемую систему, только такой монтаж обойдётся достаточно дорого, что связано с необходимостью использования горелки и сварочного аппарата.
Рекомендуется использоваться для сооружения системы тёплый пол металлопластиковые трубы или сшитый полиэтилен.
Долговечность и эффективность функционирования водяной системы отопления тёплый пол зависит от таких факторов: какой вид материала трубопровода используется, и правильно ли выполнена их укладка.
Если выполнение простого математического расчёта вызывает сложности, то всегда можно воспользоваться специальным калькулятором онлайн. Калькулятор рассчитывает требующуюся длину трубы в зависимости от площади. Если необходимо получить максимально точные расчёты длины трубопровода, необходимого для сооружения конструкции, то для этого существуют специальные компьютерные программы. После установки таковых программ, для проведения расчёта понадобится ввести необходимые данные. Основными показателями, характеризующие систему отопления, являются:
- Длина контура.
- Равномерность распределения нагрузки.
- Величина тепловой нагрузки.
Если площадь помещения достаточно велика, то рекомендуется увеличивать шаг. При увеличении шага следует принять во внимание тот факт, что понадобится повысить температуру теплоносителя для обеспечения необходимого температурного режима в отапливаемом помещении. Если шаг для небольших помещений не должен превышать 30 см, то для комнат, площадь которых больше 20 м2, он может достигать 60 см.
Тёплый пол: можно ли использовать в качестве основной системы отопления
Чтобы выяснить, можно ли использовать систему отопления «теплый пол» в качестве единственного источника обогрева, необходимо провести черновые расчеты. Для проведения этих расчётов понадобится определить плотность теплового потока, который будет отдавать система «тёплый пол». Для определения плотности применяется формула:
где, Q – теплопотери в помещении;
F — площадь пола, которую планируется соорудить.
Чтобы определить величину Q, понадобится учесть площадь всех окон, а также высоту потолков. Для определения величины F учитывается только тот участок пола, который будет покрываться отопительными трубопроводами.
Определить среднюю температуру теплоносителя можно по формуле:
TR – значение температуры на участке входа в контур нагрева;
TO – показатель температуры, соответствующий участку выхода из нагревательного контура.
Вышеуказанные значения рекомендуется использовать в диапазоне от 30 до 55 градусов. На основании полученных значений g и ∆T производится выбор диаметра трубопровода, а также шаг при монтировании трубопровода. После этого определяется необходимая длина трубопровода для сооружения системы отопления. На основании чернового расчёта принимается решение рациональности применения системы отопления «тёплый пол», как единственного варианта обогрева помещения. Только при правильных расчётах и планировке расположения трубопроводов система отопления прослужит длительное время.
Расчет теплого пола
1. Какой температуры должен быть теплоноситель в теплом полу и как можно контролировать его температуру?
Температура должна быть не выше 55 о С, а в некоторых случаях не выше 45 о С.
Если сказать еще точнее: температура должна быть в соответствии с температурой, рассчитанной в проекте, который учитывает необходимость конкретного помещения в тепле и материал, из которого сделано напольное чистовое покрытие.
Контролировать температуру можно с помощью вот такого термометра, а лучше двух.
Один термометр показывает температуру теплоносителя на подаче теплого пола (температуру смешанной воды), а другой — температуру обратки.
Если разница между показаниями двух термометров составляет 5 — 10 о С, значит система теплых полов у вас работает правильно.
2. Какой должна быть температура на поверхности теплого пола?
29 о С — в помещениях длительного нахождения людей;
35 о С — в граничных зонах;
33 о С — в санузлах, ванных комнатых.
Для укладки труб напольного отопления используют разные формы: змейку, угловую змейку, улитку, двойную змейку (меандр).
 |  |
 |  |
Также при укладке одного контура можно комбинировать эти формы.
К примеру, краевую зону можно расположить змейкой, а дальше основную часть пройти улиткой.
4. Какую укладку лучше всего использовать для теплого пола?
Для больших помещений квадратной, прямоугольной или круглой формы без геометрического эксклюзива лучше использовать улитку.
Для маленьких помещений, помещений со сложными формами или длинных помещений используйте змейку.
5. Какой должен быть шаг укладки?
Шаг укладки должен быть проектным в согласии с расчетами.
Для краевых зон используется шаг, равный 10 см. Для остальных зон с разностью в 5 см — 15 см, 20 см, 25 см. Но не больше 30 см.
Это ограничение связано с чувствительностью ступни человека.
При большем шаге труб нога начинает чувствовать разницу температуры участков пола.
6. Как подсчитать длину трубы?
Для этого можно воспользоваться очень простой формулой: L = S / N * 1,1, где
S — площадь помещения или контура, для которого рассчитывается длина трубы (м 2 );
N — шаг укладки;
1,1 — запас трубы в 10% на повороты.
К полученному результату не забудьте добавить длину трубы от коллектора до теплого пола, включая подачу и обратку.
Для примера рассмотрим задачу, в которой нужно подсчитать длину трубы для комнаты, в которой пол занимает полезную площадь 12 м 2 . Расстояние от коллектора до теплого пола — 7 м. Шаг укладки трубы 15 см (не забудьте перевести в м).
Решение: 12 / 0,15 * 1,1 + (7 * 2) = 102 м.
7. Какова максимальная длина одного контура?
Все зависит от гидравлического сопротивления или потерь давления в конкретном контуре, которые, в свою очередь, напрямую зависят как от диаметра используемых труб, так и от объема теплоносителя, который подается через сечение этих труб в единицу времени.
В случае с теплым полом, (если не учитывать вышеизложенные факторы) можно получить эффект так называемой запертой петли. Ситуация, при которой сколь мощный бы по напору насос вы не ставили, циркуляция через эту петлю будет невозможна.
На практике установлено, что потери давления, равные 20 кПа или 0,2 бара как раз приводят к такому эффекту.
Для того, чтобы не вдаваться в расчеты, приведем некоторые рекомендации, используемые нами на практике.
Для металлопластиковой трубы диаметром 16 мм мы делаем контур не больше 100 м. Обычно придерживаемся 80 м.
То же самое касается и труб из полиэтилена. Для 18 трубы из сшитого полиэтилена максимальная длина контура 120 м. На практике придерживаемся 80 — 100 м. Для 20 металлопластиковой трубы максимальная длина контура составляет 120 — 125 м.
8. Могут ли быть контура теплого пола разной длины?
Идеальная ситуация, когда все петли одинаковой длины. Не нужно ничего балансировать, настраивать.
На практике это достичь можно, но чаще всего не целесообразно.
К примеру, на объекте есть группа помещений, где нужно сделать теплый пол. Среди них также есть санузел, полезная площадь теплого пола в котором 4 м 2 . Соответственно длина трубопровода этого контура вместе с длиной труб до коллектора составляет всего лишь 40 м.
Неужели все помещения нужно обязательно подстраивать под эту длину, дробя полезную площадь оставшихся помещений по 4 м 2 ?
Конечно же нет. Это не целесообразно. И потом для чего балансировочная арматура, которая как раз и призвана для того, чтобы помочь уравнять потерю давления по контурам?
Опять же можно воспользоваться расчетами, через которые можно увидеть, до какого максимального предела можно допустить разброс длин труб отдельных контуров на конкретном объекте при данном оборудовании.
Но опять же, не погружая вас в сложные скучные расчеты, скажем, что мы на своих объектах допускаем разброс по длинам труб отдельных контуров в 30 — 40%. Также, при необходимости можно «играть» диаметрами труб, шагом укладки и «резать» площади больших помещений не на мелкие или крупные, а на средние куски.
9. Сколько контуров можно подключить к одному узлу смешения с одним насосом?
Этот вопрос по физическому смыслу похож на вопрос: «Сколько груза можно увезти на машине?»
Что вы еще хотели бы узнать, если бы кто-то задал вам этот вопрос?
Абсолютно правильно. Вы спросили бы: «О какой машине идет речь?»
Поэтому в вопросе: «Сколько петель можно подключать к коллектору теплого пола?», нужно учитывать диаметр коллектора и какой объем теплоносителя способен пропускать через себя узел смешения за единицу времени (принято считать м 3 /час). Или, что также равноценно, какую тепловую нагрузку способен нести выбранный вами узел смешения?
Как это узнать? Очень просто.
Для наглядности покажем на примере.
Предположим, в качестве узла смешения вы взяли Combimix компании Valtec. На какую тепловую нагрузку он рассчитан? Берем его паспорт. Смотри вырезку из паспорта.
Его максимальный коэффициент пропускной способности составляет 2,38 м 3 /час. Если ставим насос Grundfos UPS 25 60, то на третьей скорости при данном коэффициенте этот узел способен «утащить» нагрузку в 17000 Вт или 17 кВт.
Что это означает на практике? 17 кВт это сколько контуров?
Представим, что у нас есть дом, в котором есть сколько-то (неизвестно) помещений по 12 м 2 полезной площади теплого пола в каждом помещении. Трубы у нас уложены с шагом 20 см, что приводит к длине каждого контура, учитывая длину труб от самого теплого пола до коллектора, 86 м. В согласии с проектными расчетами мы также получили, что теплосъем с каждого м 2 этого теплого пола дает 80 Вт, что приводит нас соответственно к тепловой нагрузке каждого контура
Какое кол-во помещений или подобных контуров способен обеспечить теплом наш узел смешения?
17000 / 960 = 17,7 подобных контуров или помещений.
Но это максимально!
На практике же в большинстве случаев не нужно делать расчет на максимальные показатели. Поэтому остановимся на цифре 15.
У самой же компании Valtec к этому узлу есть коллектор с максимальным количеством выходов — 12.
10. Нужно ли делать несколько контуров теплого пола в больших помещениях?
В больших помещениях конструкцию теплого пола нужно делить на меньшие площади и делать несколько контуров.
Эта необходимость возникает как минимум по двум причинам:
ограничение длины трубы контура необходимо, чтобы не получить эффект «запертой петли», при котором через нее не будет циркуляции теплоносителя;
правильная работа самой цементной заливной плиты, площадь которой не должна превышать 30 м 2 . С оотношение длин ее сторон должно быть 1/2 и длина одного из краев не должна превышать 8 м.
11. Как узнать, сколько контуров теплого пола понадобится для моего дома?
Для того чтобы понять какое количество петель теплого пола понадобится и на основании этого подобрать подходящий коллектор с таким же количеством выходов, нужно отталкиваться от площади самих помещений, в которых планируется эта система.
После этого вы вычисляете полезную площадь теплого пола. Как это сделать описано в 12 вопросе «Как подсчитать полезную площадь теплого пола?«.
Затем, воспользуйтесь следующим способом: отталкиваясь от шага теплого пола, разбейте полезную площадь теплого пола в каждом помещении на следующие размеры:
- шаг 15 см — не более 12 м 2 ;
- шаг 20 см — не более 16 м 2 ;
- шаг 25 см — не более 20 м 2 ;
- шаг 30 см — не более 24 м 2 .
Если площадь пола в помещении меньше указанных размеров, то ее разбивать не нужно.
Рекомендуем уменьшить эти значения на 2 м 2 , если длина присоединения труб от теплого пола до коллектора превышает 15 м.
Разбивая полезную площадь пола в помещениях, старайтесь также достичь того, чтобы длина труб в этих контурах была либо одинаковой, либо разница между отдельными контурами не превышала 30 — 40 %. Как узнать длину труб в каждом контуре, читайте в 6 вопросе «Как подсчитать длину трубы?«.
12. Как подсчитать полезную площадь теплого пола?
Чтобы подсчитать полезную площадь будущего теплого пола, нужно начертить план помещения, где он будет располагаться. План лучше сделать в масштабе.
От каждой из стен помещения отступите по 30 см. Заштрихуйте получившееся пространство. Отметьте на плане участки, где будет постоянно стоять мебель: холодильник, мебельная стенка, диван, большой шкаф и т.д. Эти участки также заштрихуйте. Незаштрихованная часть плана помещения и будет той полезной площадью теплого пола, которую вы ищете.
Для наглядности давайте подсчитаем полезную площадь столовой, где будет теплый пол. Общая площадь столовой 20 м 2 , длина стен соответственно 4 м и 5 м. На кухне будет стоять кухонный гарнитур, холодильник и диван, которые отметим на плане. Не забудем отступить от стен по 30 см. Заштрихуем занятые участки. Смотрите рисунок.
А теперь подсчитаем полезную площадь теплого пола.
13. Какой общей толщины получается пирог теплого пола?
Все зависит от толщины утеплителя, так как остальные величины известны.
При следующей толщине утеплителя у вас получатся такие значения (толщина отделочного покрытия не учитывается):
14. Чем пользуетесь вы для расчета системы водяного теплого пола?
Для расчета как систем радиаторного отопления, так и для систем теплого пола мы используем программу Audytor CO компании 
.
Ниже мы выкладываем скриншот модуля этой программы по предварительному расчету теплого пола и скриншот модуля по расчету слоев пирога теплого пола.
При внимательном рассмотрении этих скриншотов можно понять насколько серьезным является правильный расчет теплого пола.
Также можно увидеть работу самой программы, которая делает возможным проведение визуального контроля над такими важными параметрами как длина трубы, потери давления, температура на поверхности пола, тепло, уходящее бесполезно вниз, полезный тепловой поток и т.д.
15. Как определить габариты коллекторного шкафа, чтобы разместить в нем все необходимые узлы?
Линейные размеры коллекторного шкафа
(ШРН — наружный; ШРВ — внутренний)
| Модель | Длина, мм | Глубина, мм | Высота, мм |
|---|---|---|---|
| ШРВ1 | 670 | 125 | 494 |
| ШРВ2 | 670 | 125 | 594 |
| ШРВ3 | 670 | 125 | 744 |
| ШРВ4 | 670 | 125 | 894 |
| ШРВ5 | 670 | 125 | 1044 |
| ШРВ6 | 670 | 125 | 1150 |
| ШРВ7 | 670 | 125 | 1344 |
| ШРН1 | 651 | 120 | 453 |
| ШРН2 | 651 | 120 | 553 |
| ШРН3 | 651 | 120 | 703 |
| ШРН4 | 651 | 120 | 853 |
| ШРН5 | 651 | 120 | 1003 |
| ШРН7 | 658 | 121 | 1309 |
Подбор коллекторного шкафа
Коллекторные группы 1
(VT.594, VT59)
Модель шкафа
ШРН/ШРВ +
Combimix +
шаровый кран
ШРН/ШРВ +
Dualmix +
шаровый кран
ШРН/ШРВ + кран
16. На какой высоте нужно устанавливать коллекторный шкаф?
С одной стороны, понятно, что монтируя коллекторный шкаф, нужно учитывать высоту будущей стяжки и отделки, чтобы не получилась ситуация, когда невозможно будет открыть даже дверцу шкафа.
С другой стороны, нужно учитывать удобство обслуживания и необходимость возможной замены отдельных элементов системы с вероятностью отсоединения трубопровода.
Чем короче отрезок трубы, тем больше его жесткость и наоборот.
Учитывая этот фактор, можно сделать подъем коллекторного шкафа на 20 — 25 см от уровня чистого пола.
Однако, нельзя забывать об очень важном дизайнерском элементе. Если подъем шкафа приводит к недопустимому нарушению дизайна и невозможно решить эту задачу другим способом, опускайте шкаф к уровню пола, но с тем расчетом, чтобы он мог открываться.
