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:

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/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:

120 Вт/м² – при площади дома до 150 м²;

100 Вт/м² – при площади 150-300 м²;

90 Вт/м² – при площади 300-500 м².

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.

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).

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:

Количество теплоносителя.

Требуемое давление.

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

Диаметр труб.

Количество разветвлений и вентилей.

Метод монтажа.

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:

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.

Программа расчета теплого водяного пола

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

наглядный способ;

и онлайн калькулятор.

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.

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).

ввести данные, описывающие помещение, в котором предполагается установка пола;

определить начальные данные для расчета. К базовым данным относятся;

регион расположения помещения, определяющий среднюю температуру воздуха и необходимую температуру пола;

влажность в помещении;

площадь покрытия пола;

количество окон, входных дверей и стен, выходящих на улицу;

произвести расчет тепловых потерь;

определить месторасположение оборудования и прокладки труб.

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

произвести расчет количества материалов для пола. Программа автоматически рассчитает метраж трубы для теплого пола и иные параметры, которые требуется учесть при обустройстве дополнительного источника отопления;

с помощью программы можно также рассчитать;

параметры гидравлического сопротивления;

необходимую мощность отопительного котла и иного оборудования, требующегося для обустройства пола: расширительного бака, насоса, подающего воду в систему и так далее.

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.

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:

Ph – это мощность отопительного контура;

t обр. т – температура воды в обратном направлении;

t пр.т – температура подачи.

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

Таблица характеристик для выбора насоса

Площадь отопления, м²	Производительность насоса
радиаторное отопление	теплый пол
80-120	0.4	1.5
120-160	0.5	2
160-200	0.6	2.5
200-240	0.7	3
240-280	0.8	4
300-350	1,2-1,5	—

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:

H – это напор насоса;

П – гидравлическое сопротивление одного погонного метра трубопровода;

– длина наиболее протяженного контура трубопровода;

K – показатель запаса мощности.

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:

Длина помещения. Если помещение неправильной формы – то длины всех прямоугольников.

Ширина помещения. Если помещение неправильной формы – то длины всех прямоугольников.

Расстояние от коллектора или коллекторного шкафа до точки входа.

Максимальная величина контура – максимальная длина трубы выбранного вами типа.

Диаметр трубы для теплого пола.

Шаг укладки – расстояние между соседними трубами.

Тип схемы укладки.

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;

полиэтиленовые, в том числе и изделия, изготовленные из сшитого полиэтилена;

медные;

гофрированные нержавеющие.

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.

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.

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:

высокая стоимость. В среднем погонный метр медной трубы стоит в 2-2,5 раза больше пластиковой и металлопластиковой;

сложность укладки. Медные трубы сложно согнуть в заданную конструкцию, поэтому при изготовлении пола используется сварка.

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:

D – внутренний диаметр трубы, которую следует применить;

р – давление насоса, используемого для обустройства отопительного прибора. Узнать значение параметра можно из документации технического оборудования (циркуляционного насоса), который предполагается установить в систему отопления;

L – предполагаемая длина трубопровода;

G – расход воды, требуемый для циркуляции в системы. Значение параметра так же берется из технической документации;

18 и 0,19 – параметры, полученные путем логического выведения данной формулы. Эти параметры не изменяются, ни при каких условиях.

Как рассчитать количество трубы для теплого пола

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

площадь жилой комнаты или иного помещения, которое требуется отапливать;

комфортный температурный режим помещений;

используемые трубы, различающиеся по материалу, из которого они изготовлены;

способ прокладки;

расстояние между витками пола.

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

S – искомый параметр;

Д – длина комнаты;

Ш – ширина комнаты.

При расчете площади необходимо учитывать, что:

параметр рассчитывается с учетом окончательной отделки помещения. Если проводить расчет без учета отделки, то можно допустить ошибки, способные привести к неправильному составлению проекта и лишним денежным затратам на приобретение материалов;

полученную величину требуется уменьшить на площадь, занимаемую крупногабаритной мебелью, так как под тяжелой мебелью прокладывать водяные трубы пола нельзя;

от стен требуется отступить минимум 20 см. Это расстояние требуется для укладки демпферной ленты, предназначенной для сглаживания расширения половой стяжки при нагреве.

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:

L – длина необходимых труб;

S – расчетная площадь помещения;

N – расчетный шаг прокладки витков;

М – расстояние от отопительного коллектора до пола;

1,1 – коэффициент, определяющий запас труб на обустройство поворотов.

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:

нержавеющий гофрированный тип отличается эффективностью и качественной теплоотдачей;

медные характеризуются высоким уровнем теплоотдачи и внушительной стоимостью;

сшитые полиэтиленовые;

металлопластиковый вариант с идеальным соотношением качества и стоимости;

пенопропиленовые с низкой теплопроводностью и доступной ценой.

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.

Максимально простой монтаж.

Легко регулировать расход трубы, просто увеличивая шаг.

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

Можно применять в помещениях любой площади и конфигурации.

Удобно покрывать прямоугольные и многоугольные площади.

Равномерный прогрев помещения.

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.

Прекрасно покрывает площади квадратной формы.

Равномерная теплопередача.

Минусы:
1. Самый сложный монтаж, новички допускают ошибки.
2. Формула расчета длины трубы.

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

где все значения даются в метрах:

Шк – ширина комнаты;

Дк – длина комнаты;

У – шаг укладки;

К — расстояние от коллектора или коллекторного шкафа до точки входа.

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:

П – площадь помещения;

У – шаг укладки;

К — расстояние от коллектора или коллекторного шкафа до точки входа.

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:

материала, который использован для изготовления труб;

зональности помещения. Около внешних стен, дверей и окон рекомендуется сокращать расстояние между витками.

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

Шаг, мм	Расход трубы на 1 м², м.п.
100	10
150	6.7
200	5
250	4
300	3.4