Расчет теплого водяного пола

Коллектор с двумя клапанами

Коллектор с двумя клапанами отличается постоянным смешиванием холодной и горячей воды. Учитывая, что клапаны не обладают высокой пропускной способностью, температура регулируется точно и очень плавно.

Общая площадь пола с подогревом при использовании такого коллектора не может превышать двести метров квадратных.

Термостатические клапаны и расходометр — основные и самые функциональные части любого коллектора.

Гидравлический баланс и равномерная циркуляция воды происходят именно благодаря им. Во всех системах водяных конструкций полов используют разные трубы, но все они специально производятся для систем подогрева.

Инструкция по использованиюкалькулятора теплых водяных полов

Когда встает необходимость создать грамотный проект теплого водяного пола, нужно выполнить ряд сложных вычислений. Эта процедура должна быть сделана грамотно, иначе нужный нам функционал системы теплого пола может не функционировать или происходить с перебоями. Еще несколько лет назад реализовать расчеты для подобного проекта было крайне сложно, однако современные технологии позволяют справиться с такой задачей даже не искушенному в строительном деле пользователю. Речь идет об узкопрофильном онлайн-калькуляторе, с его функционалом можно получить необходимые вычисления. Давайте по порядку разберемся, как происходит расчет тепла теплого пола, и какие данные понадобятся для работы с калькулятором.

Какие трубы лучше всего использовать для теплых полов?

Теплый пол – это символ уюта и комфорта в любом доме. Однако он будет полезным только в том случае, если правильно подобрать материал и осуществить монтаж. В процессе выбора нельзя забывать о сквозняках и других особенностях помещения.

Сшитый полиэтилен для теплого пола – универсальное решение. Такое покрытие может использоваться в качестве основного источника отопления. Для того чтобы оно прослужило долго необходимо учитывать все нюансы монтажа. При этом ключевое значение играет выбор материала, из которого будут произведены трубы.

По мнению одних специалистов для теплого пола из сшитого полиэтилена идеальным дополнением станут медные трубы. Именно на них чаще всего останавливают свой выбор покупатели. Материал обладает очевидными недостатками – цена и простота установки. Процесс монтажа трудоемкий и требует наличия определенных навыков в данной области. Хозяину также придется распрощаться с внушительной суммой денежных средств.

Металлопластиковый вариант пользуется большой популярностью ведь стоит значительно дешевле. Для соединения отдельных элементов нет необходимости использовать сварочные аппараты. Заграницей такой вариант теплого пола принято сочетать со специальной алюминиевой прослойкой. Она дешевле металлопластика и меди, но не уступает им по техническим характеристикам.

Между металлопластиком и REX материалом покупатели останавливают свой выбор на последнем варианте. Специалисты убеждены, что он обладает отличными эксплуатационными свойствами и прослужит в течение долгого периода времени.

На сегодняшний день существует большое количество проектов системы теплого водяного пола. Выбор одного из материалов напрямую зависит от индивидуальных предпочтений клиента и его финансовых возможностей. Система окажется полезной только в том случае, если окупится в течение нескольких лет активного использования. Чрезмерная экономия выгодна далеко не всегда и может привести к ухудшению основных характеристик. При оформлении проекта лучше всего получить консультацию у специалиста в данной области.

Выполнив все перечисленные рекомендации и усвоив информацию, можно приступать к началу работ.

Иначе оптимальнее обратиться за помощью к мастерам этого дела. Они смогут не только сделают все работы, но подобрать качественные материалы для осуществления монтажа. Только при соблюдении всех тонкостей, “ теплый пол” долго прослужит, будет эффективен и окупить все затраты.

Сшитый полиэтилен

Благодаря современным технологиям, такой, казалось бы, непрочный материал как полиэтилен, удалось сделать пригодным для производства труб. В обычном полиэтилене молекулы углеводорода никак не связаны между собой, а вот в новом материале (PEX, или сшитом полиэтилене) углеводородные молекулы соединены посредством взаимодействия атомов водорода и углерода. Дополнительная обработка под высоким давлением делает материал еще более прочным

Производство сшитой трубы для теплого пола получило распространение лишь недавно, хотя сама технология была разработана примерно 40 лет назад. Новый материал обладает характеристиками, которые не присущи его предшественнику. В частности, сшитый пропилен для теплого пола отличается высокой механической прочностью, то есть не боится царапин и не истирается, устойчив к температурным колебаниям. Главным образом, на свойствах материала сказывается техника и степень его сшивания.

Определяясь, какой сшитый полиэтилен выбрать для теплого пола, стоит обратить внимание на материал со степенью сшивки 65-80 %. Данный показатель будет влиять на прочность и долговечность изделий, но вместе с тем, вырастет и их цена

Правда, излишние расходы на этапе монтажа в дальнейшем окупятся из-за надежности и долгого срока эксплуатации труб.

При малой степени сшивки полиэтилен быстро утратит свои исходные качества, потрескается под влиянием внешних факторов и потребует замены. Однако не менее значимым является способ создания молекулярных связей.

Различают 4 типа сшивки:

• пероксидный;
• силановый;
• азотный;
• радиационный.

Выбирая, из какой трубы делать теплый пол, присмотритесь к ее маркировке. Наиболее качественным является PEX-a, хотя он и самый дорогостоящий. А вот повышенным спросом пользуются трубы с маркировкой PEX-b, сшитые силановым методом. У них относительно невысокая цена наряду с хорошими эксплуатационными свойствами.

У данного материала есть еще и другие достоинства, в частности:

• Возможность полноценно работать при температурах от 0 ℃ до 95 ℃.
• Сшитый полиэтилен начинает плавиться только при температуре в 150 ℃, а горит он при 400 ℃, поэтому с успехом может использоваться в системах теплого пола.
• Трубам из сшитого полиэтилена присуща так называемая «молекулярная память», то есть после повышения температуры материала любые возможные деформации разглаживаются, а сами изделия принимают исходную форму.
• Хорошая устойчивость изделий из сшитого полиэтилена к перепадам давления в системах отопления является еще одним аргументом в их пользу в момент принятия решения, какую трубу взять для теплого пола. В зависимости от характеристик такие трубы могут поддерживать давление в 4-10 атмосфер.
• PEX-трубы отличаются хорошей пластичностью, поэтому даже при многократном изгибе в одном и том же месте они не ломаются.
• Сшитый полиэтилен является биологически и химически устойчивым. Это значит, что на внутренней поверхности труб не размножаются бактерии и грибок, а сам материал не вступает в реакцию с агрессивной средой и не поддается коррозии.
• Химический состав сшитого полиэтилена абсолютно безопасен. Он не выделяет токсинов, а в момент горения распадается на углекислый газ и воду.

Рекомендуемые температуры эксплуатации труб из сшитого полиэтилена составляют 0-95 ℃, но на краткое время диапазон может расширяться до -50 — +150 ℃, причем материал не лопнет и останется прочным. Однако такие повышенные нагрузки приводят к сокращению срока службы материала.

Некоторые пользователи путают термостойкие полиэтиленовые трубы с изделиями из PEX. Это некорректно. Действительно, термостойкий полиэтилен способен функционировать при высоких температурных значениях, однако по всем остальным качествам он сильно отстает от сшитого. Трубы PEX способны сопротивляться агрессивным внешним факторам намного дольше, но и цена на них выше. А их монтаж не нуждается в сложном оборудовании и доступен каждому потребителю.

Итак, если вы сомневаетесь, какие трубы нужны для теплого пола, можете смело остановиться на изделиях из сшитого полиэтилена. Более того, их характеристики позволяют применять такие трубы даже для радиаторного отопления и горячего водоснабжения. Единственное ограничение – минимизировать воздействие на материал прямых солнечных лучей, хотя для теплого пола оно не актуально.

Чтобы не повредить внешний антидиффузный слой на трубах, их транспортировку и монтаж следует выполнять очень осторожно. Нарушение целостности защитного покрытия приведет к снижению долговечности трубы из-за попадания кислорода в структуру материала.

Требования к трубам

Трубы, используемые в данной системе, должны отвечать следующим требованиям:

Выполнение из химически инертного, термостойкого материала, защищенного от коррозии и не склонного к образованию известковых отложений. Строительными нормами и правилами категорически запрещено использование стальных водопроводных и газопроводных труб. Лучше всего подходят пластик, металлопластик, алюминий и медь.

Стойкость к внешним воздействиям. От этого показателя зависит надежность и срок службы заливаемого бетоном контура.

Прочность. Данный критерий необходимо четко соблюдать, так как теплоноситель и стяжка оказывают немалое давление на конструкцию.

Достаточная длина. Именно она характеризует надежность контура и является лучшей профилактикой протечек.

Экономичность системы водяного пола

Еще в качестве преимущества подобно отопительной системы рассматриваются ее показатели экономичности. Вы сможете приобрести такой водяной пол по доступной цене, и установка не окажется слишком затратным процессом – ни по времени, ни по финансовым средствам. Главное – правильно рассчитать тепло и возможные тепловые потери, чтобы впоследствии быть удовлетворенным качественными показателями смонтированного водяного пола. Эксплуатационных затрат здесь практически тоже не бывает – уход за подобной отопительной технологией является максимально упрощенным.

Многие для расчета тепла и проектирования водяного пола обращаются за помощью к квалифицированным специалистам. Так Вы получаете гарантии того, что:

• все показатели будут рассчитаны верно;
• установленный пол сможет на протяжении длительно времени служить Вам высококачественным покрытием.

Эксплуатация же качественно выполненного водяного пола может осуществляться даже в низкотемпературных режимах. В этом случае теплоноситель будет прогреваться не больше, чем на пятьсот градусов. Причем для качественного обогрева помещения подобных показателей окажется вполне достаточно.

Монтаж теплого пола

Этапы укладки требуют соблюдения определенных требований. Если условия соблюдены не будут, то вероятность нарушений в работе теплого напольного покрытия многократно возрастает.

Подготовка

Еще на этапе подготовительных работ важно привести помещение в полную готовность к укладке пола. Это подразумевает оконченную черновую отделку, установку дверей и окон, подключение коммуникаций, а также подготовку разметки пола

Изоляция

Укладка гидроизоляции просто обязательна, она обеспечивает защиту от разрушительного воздействия влаги. Чаще всего в качестве изоляционного материала используется полиэтилен толщиной не менее 0,2 мм. Кроме укладки на пол полиэтиленом накрываются стыки пола и стен. Чтобы избежать возникновения теплового моста, используется демпферная лента.

Плиты теплоизоляции

Выбор необходимого типа плит и способа их укладки – это гарантия качественной и длительной работы системы отопления. Плиты укладываются без единого промежутка по всему периметру комнаты, что обеспечит полноценный прогрев помещения и прочность пола. При укладке крайне не рекомендуется наступать на конструкции, чтобы исключить риск разрушения целостности элементов.

Отопительный контур

От правильной укладки труб зависит уровень теплоотдачи. Стоит тщательно выбирать технологии прокладки, диаметр труб и шаг укладки.

Завершение работ

После того, как основные этапы проведены, следует подключить контур к коллектору, а затем начать опрессовку труб. Происходит это так: в контур поступает теплоноситель, а воздух удаляется через краны слива. Температура прогрева поднимается от 25 градусов постепенно. После проводятся работы по монтажу стяжки пола, а запуск системы производится через месяц после окончания работ.

Тонкости расчета

В большинстве случаев, на 1 м2 расходуются 5 м трубы. При этом длина шага равна 20 см.

Однако укладывать трубы специалисты рекомендуют исходя из точных вычислений. Для этой цели потребуется формула L=S/N*1,1, где:

• S представляет площадь участка;
• N обозначает шаг укладки;
• 1,1 – запасная труба, необходимая для создания поворотов.

Если прибавить расстояние от коллектора до пола, увеличенное в два раза, получится более точный расчет. Для большего понимания вычислений можно привести пример:

• предположим, площадь участка равна 16 м2;
• расстояние от коллектора до пола – 3,5 м;
• шаг укладки равен 0,15 м;
• следуя формуле: 16 / 0,15 х 1,1 + (3,5 х 2) = 124 м.

Увеличение расхода в зависимости от расстояния между соседними трубами представляет следующая таблица:

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

Раскладка теплого пола ограничивает длину трубы до 120 м, потому как на это есть ряд причин:

• высокая температура не должна повредить покрытие пола;
• подогрев в контуре при эксплуатации (особенно при протечке) способен повредить цементную стяжку;
• разделение поверхности на несколько участков способствует эффективному обогреву.

По диаметру

Для корректного вычисления диаметра трубы потребуются следующие вычисления:

• 15кПа – давление насоса, обеспечивающего эффективный обогрев;
• длина труб равна 85 м;
• теплоноситель расходует 0,2 м³/ч.

Следовательно, производится расчет по формуле D=18* (p/L*G2) – 0,19, где:

• D обозначает диаметр трубы для теплого пола;
• L – метраж длины изделия;
• p – давление насоса;
• G – расход воды, которая циркулирует в трубах (описывается в документации);
• D=18* (15/85 × 0,22) –0,19 = 13,6 мм.

Производители выпускают трубы 16 мм – наиболее оптимальный вариант для установки системы. Подходящими схемами настройки теплового пола считаются змейка и улитка. Горячая вода при планировании – красная, холодная обозначается голубым цветом.

По длине контура

Отопительная система нуждается в создании конструкции, поддерживающей наиболее эффективное давление и циркуляцию воздуха. Поэтому предел длины водяного контура – 80, максимум 100 метров. Однако не всегда помещение соответствует расчетам, требуя собственные параметры, порой превышающие 150 м. Проблема решается легко – достаточно лишь установить несколько контуров.

При расчетах необходимо учитывать диаметр трубы и материал изготовления:

• Металлопластиковые изделия наиболее востребованы ввиду низкой стоимости и простого монтажа. В основу лёг полиэтилен с прослойкой из алюминия, которая повышает надежность конструкции. Металл обладает высокой теплопроводностью, чем и привлекает производителей, которые желают создать оптимальные условия теплообмена. При диаметре 16 мм длина контура способна достигать сотни метров.
• Полиэтиленовые конструкции не требуют дополнительного слоя, сшиваясь на молекулярном уровне. Изделие легко гнется, проявляя устойчивость к высоким температурам до 95ºC и к различным химическим растворителям. При 18 мм диаметра предел составит 120 метров.

• Полипропилен обладает высокой жесткостью и прочностью. Он не востребован на рынке и применяется преимущественно для производственных целей. Предел длины для изделия составляет 90-100 метров.
• Медные изделия обладают наивысшей теплопроводностью, за счет которой их цена является самой высокой на строительном рынке. Однако они нуждаются в профессиональной установке, так как при малейшей провинности дают течь.
• Гофротрубы изготовлены из нержавеющей стали. Максимальная длина контура равняется 120 м при диаметре 25 мм. Гофрированные трубы рекомендуют приобретать с рассчитанной заранее длиной, достаточной для одного контура. Такая покупка автоматически устраняет возможность протечки.

Большую площадь следует поделить на составляющие участки в соотношении 1: 2. То есть его ширина будет в 2 раза меньше длины. Следовательно, для того, чтобы вычислить количество участков, потребуются следующие меры:

• При шаге 15 см количество м2 для площади участка не превышает 12;
• шаг 20 см подходит для 16 м2;
• шаг 25 см – 20 м2;
• 30 см – 24 м2.

В последующем при увеличении шага на 5 см площадь соответственно увеличивается на 4 м2. Однако специалисты не рекомендуют вычислять точные значения. Во избежание протечек следует брать про запас 2 м2.

Общие данные для расчета

Типичная схема теплого водяного пола состоит из одного или нескольких коллекторных узлов, которые распределяют теплоноситель по отдельным контурам – трубам. У пользователя есть возможность регулирования температуры с помощью термостатов (электронных, механических) и смесительного узла. Последний влияет на общую температуру воды в трубах.

Для правильного расчета необходимо знать тепловую отдачу системы, максимальную протяженность каждого трубопровода, вид напольного покрытия. Дополнительно учитываются тепловые потери в помещениях.

Площадь покрытия трубами

Первый этап – узнать площадь покрытия трубами. Для этого необходимо сделать схему расположения контуров для каждой комнаты. На ней отмечается расположение предметов интерьера, мебели

Важно правильно выбрать место установки распределительного коллектора. Он должен находиться так, чтобы протяженность каждого контура была примерно одинаковой

Что нужно учитывать при расчете площади покрытия трубами теплого водяного пола:

Минимальный отступ от стен – 100 мм. Но лучше выбрать 150-200 мм. Мебель

Не обращаем внимание на ее текущее или будущее положение, делаем контур по всей площади помещения. Исключение – возможное негативное температурное влияние на мебель. Кухонный гарнитур

Под ним укладка не обязательна. Можно положить трубы, но с большим шагом – 20-30 см.

Рассчитав точную площадь покрытия можно делать схему укладки. Но перед этим необходимо правильно подобрать диаметр  трубопроводов и температурный режим. На эти параметры влияет тип напольного покрытия – его толщина, теплопроводность.

Вид напольного покрытия

Главная задача напольного покрытия – обеспечение хорошей теплопроводности (ТП) и защита системы отопления от повреждений. Тепло от горячей воды должно передаваться воздуху в помещении с минимальными потерями. Второй фактор – отражение тепловых волн. Это может привести к перегреву чистовой подложки пола, что скажется на ее эксплуатационных свойствах.

Какие напольное покрытие рекомендуется использовать для систем теплого пола.

Кафельная плитка, ТП – 1,05 Вт/м*К. Она будет быстро нагреваться, но и остывать тоже. Для нее тепловые потери отопления минимальные.

Линолеум, ТП – 0,2 Вт/м*К. Относительно хороший изолирующий материал, но укладывается только на жесткое основание. Нужна цементная стяжка или деревянная основа. При длительном тепловом воздействии может разрушаться. Но есть специальные термостойкие модели.

Паркетная доска, ТП – 0,15 Вт/м*К. Для теплого пола нужно выбирать специальные виды, которые не деформируются из-за тепла. Дополнительно для укладки используется выравнивающая подложка. Она же частично выполняет функции теплоизолятора.

Обычно любое напольное покрытие состоит из слоев нескольких материалов. На черновую поверхность укладывается гидроизолирующая пленка, затем утеплитель. Поверх него монтируются трубы теплого водяного пола. И только после этого выполняется монтаж чистового покрытия. При расчете температурного режима системы используется значение теплопроводности последнего материала, расположенного поверх тепловой магистрали.