Расчет теплого водяного пола

Автор: Николай Стрелковский

Современная система тёплых водяных полов отождествляется с высоким уровнем уюта и комфорта. Такой пол эффективно обогревает помещение и не оказывает вредного воздействия на жизнь и здоровье жильцов. Подобные результаты могут быть достигнуты только при условии правильно выполненных расчётов и грамотно проведённых монтажных работах.

Расчет теплого пола водяного

Тёплый водяной пол может являться основным источником отопления жилого помещения или служить вспомогательным обогревательным элементом. Основные расчёты таких полов базируются на данных схемы работы: лёгкий подогрев поверхности для улучшения комфорта или обеспечение полноценным теплом всей площади помещения. Выполнение второго варианта предполагает более сложную конструкцию тёплого пола и надёжную систему регулировки.

График комфортных температурных условий

Данные для расчётов

Расчёты и проектирование базируются на нескольких характеристиках помещения, а также выборе варианта отопления — основное или дополнительное. Немаловажными показателями являются тип, конфигурация и площадь помещения, в котором запланирован монтаж такого вида отопительной системы. К оптимальному варианту относится использование поэтажного плана с указанием всех необходимых для расчётов параметров и размеров. Допускается самостоятельное выполнение максимально точных замеров.

График расчета теплого пола

Чтобы определиться с величиной теплопотерь, потребуется наличие следующих данных:

• тип материалов, использованных в процессе строительства;
• вариант остекления, включая тип профиля и стеклопакета;
• температурные показатели в регионе проживания;
• использование дополнительных источников обогрева;
• точные размеры площади помещения;
• предполагаемый температурный режим в помещении;
• высота этажа.

Кроме того, учитывается толщина и изоляция пола, а также вид предполагаемого к использованию напольного покрытия, что оказывает непосредственное влияние на эффективность всей отопительной системы.

При выполнении расчётов следует принимать во внимание желаемую для обустраиваемого помещения температуру.

Расход трубы теплого пола в зависимости от шага петли

Шаг, мм	Расход трубы на 1 м2, м п.
100	10
150	6,7
200	5
250	4
300	3,4

Особенности проектирования

Все расчёты водяных тёплых полов должны быть произведены предельно тщательно. Любые недочёты при проектировании могут быть исправлены только в результате полного или частичного демонтажа стяжки, что способно не только повредить внутреннюю отделку в помещении, но и приведёт к значительным затратам времени, сил и средств.

Рекомендуемые температурные показатели поверхности пола в зависимости от вида помещения составляют:

• жилое помещение — 29 °C;
• участки около наружных стен — 35 °C;
• ванные комнаты и зоны с высокой влажностью — 33 °C;
• под напольное покрытие из паркета — 27 °C.

Короткие трубы предполагают использование более слабого циркуляционного насоса, что делает систему экономически выгодной. Контур с диаметром 1,6 см не должен быть длиннее 100 метров, а для труб с диаметром 2 см максимальная длина составляет 120 метров.

Таблица решений для выбора системы водяного теплого пола

Правила расчёта

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

• использование 16 мм труб с длиной в 65 метров;
• показатели расхода используемого в системе насоса не могут быть меньше двух литров в минуту;
• контуры должны обладать равноценной длиной с разницей не более 20%;
• оптимальный показатель расстояния между трубами составляет 15 сантиметров.

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.

Таблица теплопотребления различных частей здания

Расчёты труб и мощности

Полученные в результате замеров данные являются основой для расчёта мощности такого оборудования, как нагревательный тепловой насос, газовый или электрический котёл, а также позволяют определить расстояние между трубами при выполнении монтажных работ.

Крепление труб к арматурной сетке

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

• нержавеющий гофрированный тип труб отличается эффективностью и качественной теплоотдачей;
• медные трубы характеризуются высоким уровнем теплоотдачи и внушительной стоимостью;
• сшитые полиэтиленовые трубы;
• металлопластиковый вариант труб с идеальным соотношением качества и стоимости;
• пенопропиленовые трубы с низкой теплопроводностью и доступной ценой.

Гофрированная труба для теплого пола — один из самых лучших вариантов для водяного подогрева пола

Значительно облегчить расчёты и сделать их максимально точными позволяет использование специальных компьютерных программ. Все расчёты должны выполняться с учётом способа монтажа и расстояния между трубами.

Основными показателями, характеризующими систему, являются:

• необходимая длина нагревательного контура;
• равномерность распределения выделяемой тепловой энергии;
• величина допустимых пределов активной тепловой нагрузки.

Следует учитывать, что при значительной площади отапливаемого помещения допускается увеличивать шаг укладки с одновременным увеличением температурного режима теплоносителя. Возможный диапазон шага при укладке составляет от пяти до шестидесяти сантиметров.

Наиболее распространённые соотношения расстояний и тепловых нагрузок:

• расстояние в 15 сантиметров соответствует теплоносителю от 800 Вт на 10 м²;
• расстояние в 20 сантиметров соответствует теплоносителю от 500 до 800 Вт на 10 м²;
• расстояние в 30 сантиметров соответствует теплоносителю до 500 Вт на 10 м².

Чтобы точно знать, достаточно ли использовать систему как единственный источник обогрева или же «тёплые полы» могут служить исключительно дополнением к основному отоплению, необходимо выполнить черновой, предварительный расчёт.

Схема подключения водяного теплого пола к котлу

Черновые расчёты теплового контура

Чтобы определить плотность эффективного теплового потока, отдаваемого м² тёплых полов, необходимо воспользоваться формулой:

g (Вт/м²) = Q (Вт) / F (м²)

• g — показатель плотности теплового потока;
• Q — суммарный показатель теплопотерь в помещении;
• F — предполагаемая к обустройству площадь пола.

Для вычислений величины Q учитывается площадь всех окон, средняя высота потолков в помещении, теплоизоляционные характеристики полов, стен и кровли. При выполнении напольного отопления в качестве дополнительного, суммарный объём теплопотерь целесообразно определять в форме процентного соотношения.

При расчётах величины F учёту подлежит только участок пола, участвующий в процессе обогрева помещения. На участках расположения предметов интерьера и мебели следует оставлять свободные зоны шириной порядка 50 сантиметров.

Для определения средней температуры теплоносителя в условиях нагревательного контура используется формула:

ΔТ (°С) = (TR + TO) / 2

• TR — температурный показатель на участке входа в нагревательный контур;
• ТО — температурный показатель на участке выхода из нагревательного контура.

Рекомендуемые температурные параметры в °С на вход и выход для стандартного теплоносителя составляют: 55—45, 50—40, 45—35, 40—30. Следует учитывать, что температурный показатель на подачу не может быть выше 55 °С, с условием температуры на обратный контур с разницей в 5 °С.

В соответствии с полученными величинами g и ΔТ выполняется подбор диаметра и шага для монтажа труб. Удобно использовать специальную таблицу.

Таблицы расчета теплового потока для теплого пола в зависимости от материала напольного покрытия

Таблицы расчета теплового потока для теплого пола в зависимости от материала напольного покрытия

Таблицы расчета теплового потока для теплого пола в зависимости от материала напольного покрытия

Таблицы расчета теплового потока для теплого пола в зависимости от материала напольного покрытия

На следующем этапе производится расчёт приблизительной длины задействованных в системе труб. С этой целью необходимо разделить показатель площади обогреваемого пола в м² на расстояние между уложенными трубами в метрах. К полученному показателю следует прибавить запас длины на выполнение загибов и подключение к длине прибавляется длина на загибы труб и длина на подключение к системе коллекторов.

При известной длине и диаметре труб легко высчитывается показатель объёма и скорость теплоносителя, оптимальная величина которого составляет 0,15—1 метр в секунду. При более высоких значениях скорости движения следует увеличить показатель диаметра используемых труб.

Правильный выбор насоса, используемого в отопительном контуре, базируется на величине расхода теплоносителя с запасом в двадцать процентов. Такое увеличение показателя соответствует параметрам гидравлического сопротивления в трубной системе. Подбор наноса для циркуляции нескольких отопительных систем заключается в соответствии показателей мощности этого оборудования с общим расходом всех используемых отопительных контуров.

Расчет стоимости теплого пола

Советы и рекомендации

Чтобы получить максимально точные расчёты, целесообразно обратиться за консультацией профессионалов, специализирующихся на выполнении монтажа внутренних инженерных коммуникаций.

Допускается использование онлайн-калькулятора, который облегчит расчёты, но даст весьма приблизительные вычисления, представляющие общую информацию о масштабах предстоящих монтажных работ.

Пример расчета водяного теплого пола

Для обогрева старых и ветхих сооружений, не обладающих качественным утеплением, нецелесообразно использовать систему тёплых водяных полов в качестве единственного отопительного элемента, что обусловлено низкой степенью эффективности и высоким уровнем энергозатрат.

Уровень технической грамотности всех выполненных расчётов оказывает непосредственное влияние на качественные характеристики монтируемой отопительной системы. Правильные расчёты позволяют оптимизировать финансовые затраты не только на процесс установки водяного обогрева полов, но и минимизировать расходы во время эксплуатации и обслуживания всей отопительной системы.

Видео — Расчет теплого пола водяного (часть 1)

Видео — Расчет теплого пола водяного (часть 2)

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять или поделитесь с друзьями!

Можно ли сделать тёплый пол от бойлера?

Часто мы стараемся облегчить себе задачу, сделать отопление в своей квартире максимально эффективным, потратив при этом минимум средств. Именно эта причина и заставляет нас искать альтернативные варианты подключения отопительных контуров. Идея использовать для теплого водяного пола бойлер является не идеальной, однако, и такой вариант имеет право на жизнь.

В этой статье мы рассмотрим, какой тип нагревателя воды подойдет для подключения к нему контура теплого пола, как сделать рециркуляцию ГВС в доме.

Выбор бойлера для ТП

Главная проблема заключается в том, что работа электрического бойлера в этом случае будет считаться нецелевым использованием, что естественно может привести к выходу из строя нагревательного прибора раньше времени. Бытовые нагреватели предназначены для обеспечения жильцов дома горячей водой в бытовых целях. Навешивать на электроприбор дополнительную нагрузку, значит принципиально изменить технологичность устройства.

Система отопления, в основе которой лежит электрический подогрев воды, не является чем-то особенным. Бойлер представляет собой устройство, в котором нагрев воды осуществляется за счет работы электричества.

По принципу действия они делятся на два типа:

Накопительный

Для моделей с накопительным баком основным элементом конструкции является ТЭН, обеспечивающий нагрев воды. Нагревательные элементы обычно устанавливаются в накопительной емкости, куда поступает водопроводная вода. Режим включения и выключения нагревательных элементов обеспечивается автоматикой.

На заметку: С технологической точки зрения, накопительный бойлер больше напоминает термос. Во внутреннем корпусе происходит нагрев воды. Внешний корпус прибора выполняет защитные функции, предохраняя внутренний бак от механических повреждений и снижая объем тепловых потерь. Пространство между корпусами заполняется изоляционным материалом (минеральная вата или пенополистирол).

При нормальной работе прибора, в зависимости от мощности ТЭНов и объема бака, нагрев воды осуществляется в течение 2-3 часов. Вода в баке за счет двойного корпуса сохраняет в течение длительного времени (12-24 часа) заданную температуру.

Благодаря высоким эксплуатационным параметрам, накопительный тип по своей конструкции лучше всего подходит для обеспечения работы теплых полов в вашей квартире.

Проточный

Если говорить об электрическом бойлере проточного типа, то здесь принципиальная схема совершенно иная. Накопительный бак отсутствует, а весь процесс происходит внутри компактной колбы, которая оснащена ТЭНом. В отличие от накопительных приборов, проточные оснащаются ТЭНами большей мощности (6-20 кВт), способные обеспечить интенсивный нагрев водяного потока за короткий промежуток времени.

Важно! Вода в проточном нагревателе подогревается до необходимой температуры за считанные минуты (30-120 секунд), поэтому стремительно возрастает нагрузка на домашнюю электросеть.

Для теплых полов бойлер проточного типа можно считать не пригодным. Вдаваться в подробности такого решения не стоит. Налицо один очевидный факт – большой расход электроэнергии!

Технические характеристики нагревателя

Остановимся на бойлерах накопительного типа. При выборе модели следует обращать внимание на её технические характеристики.

Мощность устройства. Именно этот параметр определяет интенсивность и скорость нагрева водопроводной воды. Мощность водонагревателя напрямую связана с объемом потребляемой электроэнергии. Как правило, бытовые бойлеры имеют мощность в 1,5-3 кВт.

На заметку: Есть в продаже электрические бойлеры, мощность которых значительно выше, предлагаемых параметров (6-10 кВт). Такие приборы специально ориентированы на работу в комплексе с отопительными системами. Единственный минус таких моделей, большой расход электроэнергии

Мощность водонагревательного электроприбора определяется в соответствии с традиционными параметрами: 1 кВт – 10 м2 отапливаемой площади. Поэтому бытовые накопительные бойлеры для обогрева жилых помещений малопригодны. Их можно использовать для монтажа теплого пола на ограниченных пространствах (ванная комната).

Объем накопительного бака. Чем больше вы получите горячей воды, тем реже будут периодические включения аппарата для подогрева воды, циркулирующей в водяном контуре. Для бытовых приборов обычно объем баков составляет 50-100 л. Промышленные водонагреватели, используемые для отопительной системы, имеют объем накопительного бака в 250-300 л.

Бойлеры, специально сконструированные для работы с системами отопления, имеют некоторые отличия от бытовых приборов. Основные отличия заключаются в следующем:

• такие аппараты имеют иное расположение входных и выходных патрубков;
• сечение отверстий выхода/входа;
• большой размер накопительного бака.

Расположении патрубков входа и выхода воды. Входное отверстие для подачи холодной воды, расположено внизу, тогда как выходное отверстие для горячей воды, располагается в верхней части бака. Благодаря такому расположению патрубков, достигается максимально возможная циркуляция воды в системе ГВС.

Подключение

При проектировке собственной системы отопления учитываются:

• количество ответвлений и длина трубопровода. Чем больше у вас водяных контуров, чем больше их длина, тем медленней будет циркулировать горячая вода по системе;
• при соответствии мощности бойлера размерам отапливаемой площади по нижнему порогу вы можете столкнуться со временем с падением эффективности нагрева воды. Выход из ситуации — приобрести оборудование с запасом мощности в 20%.

Установка бойлера обычно делается в ванной комнате или рядом с помещением, которое будет отапливаться. Для повышения производительности работы вашей отопительной системы, можно установить циркуляционный насос. Благодаря этому прибору можно добиться бесперебойной подачи теплоносителя в водяной контур.

Необходим постоянный уход за состоянием водонагревательного прибора. Регулярная чистка накопительного бака и ТЭНов от накипи позволит вам сохранить в нормальном состоянии труб водяного теплого пола и увеличить сроки эксплуатации оборудования.

Выводы

Отметит достоинства и недостатки системы отопления «теплый пол от бойлера»

Плюсы:

• Монтаж всей системы отопления достаточно прост. Уложить водяной контур, осуществить подключение к нагревательному прибору и наконец, установить бойлер, вы можете самостоятельно.
• Относительно низкая стоимость. Бойлеры стоят на значительно дешевле, чем электрические котлы отопления.

Минусы:

• Самый главный и ощутимый — высокие расходы электроэнергии. При постоянной работе теплых полов в отопительный сезон, интенсивное потребление горячей воды в бытовых целях, ваши расходы на электроэнергию значительно вырастут. Оптимальный вариант для использования такой системы отопления, обогрев ванной комнаты или дачного дома небольших размеров.

Полезное видео

В видео рассказано, как сделать простую схему нагрева ТП от электро.бойлера.

Надеемся, что статья была вам полезна. Свои вопросы и отзывы оставляйте в комментариях ниже.