Расчеты труб для водяного теплого пола (длина, диаметр, шаг и способы укладки и трубы)
Ограниченная длина низконапорного отопительного контура связана эффектом «замкнутой петли», при котором потеря давления превышает 20 кПа (0,2 бара). Увеличение мощности насоса, в данном случае не выход — сопротивление будет возрастать пропорционально увеличению давления.
Теплые водяные полы лучше обустраивать в помещениях, где проживают постоянно, а не пользуются время от времени.
Расчетная длина труб для теплого пола определяется по формуле:
L = (S/ax1,1) + 2c, (м), где
L — длина контура, м;
S — площадь, контура, м?;
a — шаг укладки, м;
1,1 — увеличение размера шага на изгиб (запас);
2c — длина подводящих труб от коллектора до контура, м.
Обратите внимание! Полезная площадь помещения учитывает площадь контура с добавлением половины шага трубы. Схема обустройства теплого водяного пола в бетонной стяжке. Обогревательный контур прокладывают, отступив 0,3 м от стен
Обогревательный контур прокладывают, отступив 0,3 м от стен
Учитывают открытую площадь пола, которая передает равномерный поток излучения. Специалисты не рекомендуют монтировать отопительный контур в местах расстановки мебели. Длительная статическая нагрузка может стать причиной деформации труб
Обогревательный контур прокладывают, отступив 0,3 м от стен. Учитывают открытую площадь пола, которая передает равномерный поток излучения. Специалисты не рекомендуют монтировать отопительный контур в местах расстановки мебели. Длительная статическая нагрузка может стать причиной деформации труб.
При большой площади помещения отопительный контур разбивают на сектора. Основные правила зонирования — соотношение длин сторон 1/2, обогрев площади одного сектора не более 30 м? и соблюдение одинаковых длины и диаметра для цепей одного коллектора.
Температура теплоносителя в контуре теплого пола зависит от тепловой нагрузки, шага укладки, диаметра труб, толщины стяжки и материала напольного покрытия.
Соотношение длин и диаметров труб контура:
Диаметр, мм | Материал трубы | Рекомендованная длина контура, м |
16 | металлопластик | 80 ? 100 |
18 | сшитый полиэтилен | 80 ? 120 |
20 | металлопластик | 120 ? 150 |
Диаметр и шаг трубной раскладки зависит от тепловой нагрузки, назначения, размера и геометрии комнаты. Зона распространения тепла пропорциональна радиусу трубы. Труба обогревает участок пола в каждую сторону от центра трубы. Сбалансированный шаг труб: Dy 16 мм — 0,16 м; 20 мм — 0,2 м; 26 мм — 0,26 м; 32 мм — 0,32 м.
Конструкция металлопластиковых труб для теплого водяного пола.
В паспортных данных изделий указывают максимальную пропускную способность труб, на основании которой вычисляют линейное изменение давления. Оптимальное значение скорости теплоносителя в трубах водяного отопления 0,15 ? 1 м/с.
Зависимость шага от площади и нагрузки сектора:
Диаметр, мм | Расстояние по осям (шаг труб), м | Оптимальная нагрузка, Вт/м? | Общая (или разбитая на участки) полезная площадь помещения, м? |
16 | 0,15 | 80 ? 180 | 12 |
20 | 0,20 | 50 ? 80 | 16 |
26 | 0,25 | 20 | |
32 | 0,30 | меньше 50 | 24 |
Варианты укладки труб: простые, угловые или двойные петли (змейки), спирали (улитки). Для узких коридоров и помещений неправильной формы используют укладку змейкой. Большие площади разбивают на сектора. Допускается комбинированная укладка: в краевой зоне труба выкладывается змейкой, в основной части — улиткой.
Варианты укладки труб водяного теплого пола.
По периметру, ближе к наружной стене и возле оконных проемов, проходит подача контура. Шаг укладки в краевых зонах может быть меньше расстояний между трубами в центральной части комнаты. Подключение усилений краевой зоны необходимо для повышения мощности теплового потока.
Обратите внимание! Загиб труб на 90° в спиральной схеме подключения водяного теплого пола, снижает гидравлическое сопротивление меньше, в сравнении с укладкой петлями (змейкой). В расчетах труб для водяного теплого пола используют диаметры 16, 20, 26, 32 мм. В расчетах труб для водяного теплого пола используют диаметры 16, 20, 26, 32 мм
В расчетах труб для водяного теплого пола используют диаметры 16, 20, 26, 32 мм.
Укладка труб водяного теплого пола по спиральной схеме снижает гидравлическое сопротивление.
Для систем теплых водяных полов применяют гофрированный, нержавеющий стальной, медный, металлопластиковый, сшитый полиэтиленовый трубопровод. Гофрировать трубу для теплых полов стали относительно недавно для того, чтобы облегчить монтаж конструкции и сократить расход на поворотные увеличения длины.
Полипропиленовый трубопровод обладает большим радиусом изгиба, поэтому в системах теплых полов применяется редко.
Гофрированная труба из нержавеющей стали для обустройства водяного теплого пола.
Теплый пол расчет мощности
На определение необходимой мощности теплого пола в помещении влияет показатель теплопотерь, для точного определения которых потребуется произвести сложный теплотехнический подсчет по особой методике.
- При этом учитываются следующие факторы:
- площадь обогреваемой поверхности, общая площадь помещения;
- площадь, тип остекления;
- наличие, площадь, тип, толщина, материал и термическое сопротивление стен и иных ограждающих конструкций;
- уровень проникновения солнечных лучей в помещение;
- наличие иных источников тепла, в том числе учитывается тепло, источаемое оборудованием, различными приборами и людьми.
Методика выполнения подобных точных расчетов требует глубоких теоретических знаний и опыта, а потому теплотехнический расчет лучше доверить специалистам.
Ведь только они знают, как рассчитать мощность теплого пола водяного с наименьшей погрешностью и оптимальными параметрами
Особенно это важно при проектировании обогреваемого встроенного отопления в помещениях большой площадью с большой высотой
Укладка и эффективная эксплуатация водяного обогреваемого пола возможна лишь в помещениях с уровнем теплопотерь менее 100 Вт/м?. 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/м? за усредненную величину и отправную точку в дальнейших расчетах.
- При этом для частного дома принято корректировать усредненный показатель потерь тепла исходя из общей площади строения:
- 120 Вт/м? – при площади дома до 150 м?;
- 100 Вт/м? – при площади 150-300 м?;
- 90 Вт/м? – при площади 300-500 м?.
Нагрузка на систему
- На то, какая будет мощность водяного теплого пола на квадратный метр, влияют такие параметры, создающие нагрузку на систему, определяющие гидравлическое сопротивление и уровень теплоотдачи, как:
- материал, из которого изготовлены трубы;
- схема укладки контуров;
- длина каждого контура;
- диаметр;
- расстояние между нитками труб.
Характеристика:
Трубы могут быть медными (отличаются наилучшими теплотехническими и эксплуатационными характеристиками, однако обходятся не дешево и требуют специальных навыков, а также инструмента).
Основных схем укладки контура два: змейкой и улиткой. Первый вариант наиболее прост, но менее эффективен, так как дает неравномерный нагрев пола. Второй более сложен в реализации, но эффективность прогрева на порядок выше.
Площадь, отапливаемая одним контуром, не должна превышать 20 м?. 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 (м?), 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 м?, 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.
Как правильно сделать расчет перед укладкой?
Чтобы рассчитать шаг труб, учитывают параметры:
- Площадь покрытия. Рассчитывается то пространство, которое не занято встроенной мебелью, кухонной техникой, ванной или душевой кабинкой и другими объектами, под которыми обогревать пол бессмысленно.
- Температура теплоносителя — обычно от 30 до 60 градусов. Надо также учитывать, что стяжка пола или уложенное поверх неё покрытие приводят к поглощению тепла, так что само основание обычно не прогревается выше 35 градусов.
- Вид покрытия. Некоторые из них (например, паркет) не переносят слишком высокую температуру, поэтому шаг нужно делать реже.
- Мощность теплоотдачи. Чем меньше шаг, тем она выше. Рассчитывать же мощность теплоотдачи надо, учитывая необходимую температуру в помещении и потери тепла при нагреве комнаты (на внешние стены, окна, входную дверь, дверь на лоджию или балкон и т. д.).
- Улитка (спираль, ракушка). Трубку с большим шагом укладывают вдоль стен, затем приближают к центру комнаты, а разводят в обратном направлении так, чтобы выходная труба проходила между витками входной спирали.
- Двойная спираль. Помещение делится на две зоны, в каждой из которой укладывается свой контур спирали.
- Змейка. Здесь трубу просто прокладывают так, чтобы она шла зигзагом (точнее, змейкой) от входа к выходу. Самый простой для планирования, но и самый неэффективный по обогреву способ: последние шаги змейки будут слишком холодными.
- Двойная змейка. Похожа на обычную, но возвратная часть прокладывается параллельно входной.
Рассчитывая шаг, надо учитывать следующее:
- При спирали или двойной спирали надо учитывать, что половина труб в контуре будут возвратными. Поэтому исходить надо из того, что всерьёз обогревать будут те трубы, которые идут от входа напрямую.
- При змейке чем меньше расстояние, тем лучше.
- При двойной змейке расчёт будет таким же, как при спирали.
Рассчитаем нужный расход трубных изделий на м2
В целом, на один квадратный метр пола расход выйдет, равный пяти погонным метрам трубного сортамента. Данный метод считается самым простым в расчетах расхода труб на м2 площади сооружаемой конструкции.
Смотреть видео
Трубы для теплого пола. Как узнать длину петли?
При таком расчете расхода на м2 величина шага принимается в 20 см. Просчитать нужное количество трубопроката для теплого пола можно, используя следующую формулу:
Рассчитывая длину труб теплого пола на квадратный метр, следует добавлять расход сортамента от пола до коллектора и в обратном направлении. Например, при расчете длины трубного проката на квадратный метр к предоставленной формуле необходимо приплюсовать удвоенную дистанцию до коллекторного шкафа.
Легко определить расход металлопластикового и любого другого трубного изделия на теплый пол можно, используя онлайн калькулятор. Рассчитывать по данным программам очень удобно. В основе каждого такого программного продукта положена «методика коэффициентов».
Эти коэффициенты учитывают:
- шаг и диаметр металлопластиковых, полипропиленовых, медных и других трубных изделий;
- материал изготовления сортамента;
- габариты и вид покрытия теплой конструкции;
- габариты и вид стяжки. Предлагаем онлайн калькулятор для расчета стяжки пола.
Онлайн калькуляторы также учитывают наличие утеплителя на металлопластиковой или иной трубе. Заслуженной популярностью у пользователей пользуется программный продукт «Комплекс Valtek», который содержит специальный раздел для расчетов для строительства теплого пола.
Выбираем шаг укладки
Чтобы вся поверхность сооружаемой конструкции, выполняла нагрев, а температура в помещении была комфортной, необходимо выдержать определенную длину между трубными изделиями.
На крайней части эта дистанция может составлять примерно десять сантиметров. Дальше она может меняться с разницей в пять сантиметров. Например: 10,15 см и т. д.
Определим длину контура
Рассчитать эту величину нужно, исходя из диаметра и материала труб, взятых в работу. Так, например, если монтаж выполняется из 16 – ти дюймового металлопластикового сортамента, то протяженность контура водяной системы в полу не должна быть больше 100 метров. Оптимальная длина металлопластикового трубопроката в данной ситуации составит от 75 до 80 метров. Если в работу взят металлопластиковый трубопрокат с диаметром 20 мм, то длина теплого пола не может быть больше 120 м.
Вычисляя расход трубы на теплый водяной пол, часто стоит вопрос, можно ли делать контур разной протяженности. Идеальным вариантом решения для теплого водяного пола считается одинаковая величина всех петель. Практически сделать это не сложно, но не всегда целесообразно. Например, в помещении с небольшой полезной площадью.
А потери давления в конструкции теплого водяного пола можно выровнять посредством балансировочной арматуры. Разброс по протяженности трубных изделий на таких объектах разрешается в пределах 40%. Так же при необходимости «играют» с диаметром и шагом прокладки.
Необходимое число контуров
Вопрос, по расчёту труб на теплый пол, сложно решить, не зная количество контуров. И здесь перед нами встает еще одна проблема, как рассчитать количество петель, подводимых к коллектору? Для этого нам потребуются следующие показатели:
- объем коллектора;
- количество пропускаемого теплоносителя за определенную единицу времени;
- показатель тепловой нагрузки.
Рассчитывать все эти величины не нужно, так как они должны быть указаны в техническом паспорте узла смешения.
Для большого помещения необходимо выполнить «раздел» на меньшие территории. И при этом рекомендуют делать несколько контуров.
Монтируем коллектор
Выполняя монтаж коллектора, нужно запомнить несколько основных правил.
Следует принять во внимание высоту стяжки и отделки, которая будет уложена
Если это проигнорировать, то получиться ситуация с проблемой открывание дверцы шкафа
Так же важно учесть удобство обслуживания и возможность произвести текущий ремонт с отключением магистрали. Более короткий отрезок трубы отличается большей жесткостью и наоборот Следовательно, коллектор можно поднимать не выше 25 см над уровнем чистового пола
При работе нельзя игнорировать дизайн помещения
Если поднятие шкафа недопустимо в определенном дизайнерском решении, то ее рекомендуют опускать ниже к полу, но с расчетом легкости открывания.
Какому бренду отдать предпочтение?
Многие компании предлагают полную комплектацию для организации напольного отопления, включая насосно-смесительный узел, трубную арматуру и вспомогательные элементы – блок питания, температурные датчики, термостат и т.д.
Специалисты рекомендуют собирать систему теплого пола из компонентов одной торговой марки – так проще достичь требуемой плотности соединений
Лучше останавливаться на брендах, уже успевших положительно зарекомендовать себя на строительном рынке. Покупка проверенной продукции станет гарантией исправной и эффективной работы оборудования.
Сегодня покупатели выделяют следующих изготовителей труб:
- Rehau (Германия). Приоритетное направление – теплые системы из PEX-полиэтилена с шумопоглощением и антикислородным барьером. Гарантия на изделия – 10 лет. При нормальных условиях эксплуатации (температура теплоносителя 60°C) срок службы – свыше полувека. Из трубы оснащены бесшумной конструкцией, обладают высокой термостойкостью и теплоизоляцией. Они прочные, эластичные, не лопаются при напряжении, выдерживают нагрузку до 100 градусов в аварийных ситуациях. Товары бренда Rehau, соединяющиеся надвижными гильзами, пользуются рекордной популярностью у покупателей – с их участием монтируют системы теплого пола самых разнообразных конфигураций.
- Sanext (Италия). Трубы из PEX-полимера многослойной структуры – включают защиту от шума и проникновения газов. Гарантия – 10 лет. Фирма оснащает трубы для напольного отопления усиленным антикислородным барьером, наносит на них трехслойное покрытие, снижающее уровень шума. Минимальный диаметр изгиба изделий – 10 см. Фирма утверждает, что ее товар рассчитан на 50 лет бесперебойной службы.
- Uponor (Финляндия). Комплексные решения по организации напольного отопления. В ассортименте полиэтиленовая и металлопластиковая арматура разной наполненности и любых типоразмеров. Трубы этого бренда не уменьшают внутренний диаметр вследствие коррозии и зарастания, проявляют устойчивость к химическим добавкам, содержащимся в воде. Изделия не теряют своих характеристик, контактируя со строительными материалами — бетонным, известковым, гипсовым раствором. Дополнительные слои защиты оберегают от механических воздействий и проникновения кислорода в систему.
- Emmeti (Италия). Производитель строго контролирует все этапы технологического процесса, методика изготовления сертифицирована под стандарт ISO В наличии трубы из PEX-полиэтилена, металлопласта.
- Valtec (Италия/Россия). Арматура, приспособленная под нестандартные условия. Компания разработала типовые комплекты для определенных параметров помещения и комплексные решения. Готовые наборы удобны для самостоятельной установки. Трубы этого бренда хорошо проводят тепло, легкие и простые в монтаже, позволяют реализовывать разные размеры контура без лишних элементов. Изделия отлично работают в агрессивной среде и не поддаются разрушительному воздействию химических веществ.
- Aquatherm (Германия). Немецкая фабрика, выпускающая полиэтиленовые трубы, сделанные по экструзионному методу. Готовая продукция отличается повышенной упругостью и малым радиусом изгиба. Изделия не склонны к температурному старению, коррозии, окислению. Функционируют при давлении до 10 Бар и обеспечивают хорошую звукоизоляцию. Комплектующие для отопительных систем торговой марки Aquatherm занимают рейтинговые позиции по техническим характеристикам и качеству. Даже при небольшой толщине изделия выдерживают максимальные показатели температуры и давления.
Среди производителей медного проката надо отметить Hydrosta (Южная Корея) и KME (Германия), гофрированных нержавеющих труб – Kofulso (Южная Корея), Neptun (Россия).
Также рекомендуем ознакомиться со статьями, где мы рассказываем какой теплый пол выбрать под то или иное покрытие:
- Теплый пол под ламинат.
- Теплые полы под плитку.
- Теплый пол под дерево.
- Теплые полы под линолиум.
Определение длины контура
Для начала следует определиться, что такое контур теплого пола. Это определение относится к трубе, по которой осуществляется движение одного теплового потока. На расчет его длины оказывают влияние следующие параметры:
- материал, применяемый при изготовлении трубы;
- диаметр трубы.
Расчёт длины для водяного теплого пола
Особенности установки водяного теплого пола в деревянном доме
- Наиболее распространенный диаметр сечения металлопластика равен 16 и 20 мм. В первом случае максимальная длина контура составляет 100 метров. Однако оптимальной длиной считается 80 метров. Во втором случае эта величина может составлять от 120 до 125 метров.
- Самым распространенным диаметром для сшитого полиэтилена является 18 мм. При этом длина контура может достигать 120 метров. Однако оптимальная рекомендуемая длина ограничивается 80-100 метрами.
Изделия из металлопластика
Этот материал можно применять для замены меди. Ввиду невысокой стоимости трубы из этого сырья пользуются спросом. Среди основных достоинств следует выделить:
- Длительный срок эксплуатации, который в среднем составляет около 50 лет.
- Устойчивость к образованию ржавчины.
- Безопасность для здоровья людей.
- Минимальный вес.
- Поглощение шумов от передвижения воды.
Такие изделия состоят из нескольких слоев, сохраняя гладкость внутренней поверхности. Такое строение позволяет избежать образования отложений на стенках труб. Полимерный материал защищает конструкцию от разрушения.
От качества склеивающего слоя зависит продолжительность службы изделия. Некачественные материалы приводят к протечкам в местах соединения после разрушения клеящего вещества. Для определения качества состава применяют нагрев трубы до 100°C и оценивают результат.
При использовании качественных материалов трубы на срезе остаются целыми. При низком качестве после нагревания на срезе появятся слои. В этом случае лучше выбрать другого производителя.
Для исключения протечек недостаточно выбрать качественный материал труб. Правильный подбор фитингов по размеру позволит избежать образования известковых отложений. Именно они и приводят к протечкам воды.
Рекомендации профессионалов по устройству тёплого пола
Как и во многих других видах строительных и отделочных работ, при кладке тёплого пола часто возникают определённые вопросы и проблемы, решить которые бывает весьма непросто, особенно новичкам. Так, для достижения ожидаемого результата при выполнении комплекса работ своими руками, стоит прислушаться к следующим важным советам профессионалов:
Наиболее распространённый способ укладки трубопровода – «змейка», то есть контур представлен в виде параллельных участков труб с разворотами на 180 градусов при соблюдении требуемого минимального радиуса во избежание перегиба элемента. Специалисты часто прибегают к более сложному решению проблемы потери тепла, устраивая контура в виде «улитки», полностью исключая повышенное гидравлическое сопротивление материала при циркуляции теплоносителя.
Рис. 8. Различные способы укладки труб в конструкции тёплого пола
Здесь следует заметить, что подобный тип монтажа труб под силу далеко не каждому новичку, и перед устройством конструкции ему следует набраться практического опыта.
- В случае, если хозяин квартиры имеет на руках дизайн-проект с окончательной расстановкой стационарных предметов интерьера – кухонного гарнитура, санитарно-гигиенических приборов и т. д., тёплый пол следует монтировать только в определённых местах. Там, где поверхность не будет эксплуатироваться по завершении ремонта, подогрев не требуется – это поможет снизить расходы при монтаже.
- Насос следует подбирать с небольшим запасом по производительности, чтобы, даже при падении температуры в источнике обогрева, жильцы не испытывали дискомфорта при эксплуатации покрытия.
- Если в комнате по техническим причинам требуется несколько контуров обогрева, их лучше делать независимыми для удобства ремонта. То же касается и насоса – необходимо предусмотреть возможность блокировки труб в случае поломки, чтобы можно было быстро заменить агрегат.
Рис. 9. Схема устройства нескольких контуров в полу с обогревом
В любом случае, перед началом работ лучше заказать инженерные расчёты всех параметров системы для удобства и корректности дальнейшего монтажа. Следует помнить, что тёплый пор монтируется не на один год, и исправить случайно возникшие из-за недостаточных знаний ошибки практически невозможно.
Опрессовка и балансировка водяного теплого пола
При опрессовке трубы незначительно расширяются. Поэтому стяжку следует заливать при заполненных трубах под рабочим давлением.
Опрессовка производится после подключения концевых участков контуров к распределительным коллекторам двумя способами:
- Заполнение водой из системы ХВС;
- Использование специального ручного насоса.
Давление в системе холодного водоснабжения обычно выше давления в отоплении. К узлу управления с помощью подводок и переходников подсоединяют линию холодной воды. Систему медленно заполняют, стравливая воздух через воздухоотводчики на узле. При этом следят за манометром на узле циркуляции и смешения.
Опрессовка ручным насосом производится аналогично – насос подключают к узлу, заливают в него порции воды, закачивают в систему. Насосы этого типа обычно имеют собственный манометр.
Давление опрессовки по правилам гидравлических испытаний составляет 1,5 рабочего давления. Предельное давление для автономных систем отопления составляет 3,0 кгс/см2. Давление испытания в этом случае составит 4,5 кгс/см2.
После нормативного срока застывания стяжки проводится балансировка контуров. Это реализуется экспериментальным способом, регулировкой расхода балансировочными вентилями. Открытие контуров производится последовательно. Вентиль на первом контуре открыт полностью. При включении каждого последующего контура предыдущие ограничивают в расходе – прикрываю вентили регулировки.
Величина расходов также зависит от проектной длины контура. На малых контурах вентиль приоткрывают незначительно, на протяженных – больше.
![](/mark_r_img.png)