Расчет водяного теплого пола

На сегодняшний день теплые полы отождествляются с уютом и комфортом в помещении. И не зря, ведь они могут обогревать комнату, не оказывая при этом вредного влияния на здоровье и самочувствие человека. Однако подобных результатов можно достигнуть только при правильном расчете водяного теплого пола и грамотном монтаже.

Принципы устройства теплого пола

Суть отопительной системы состоит в том, что тепло, которое она излучает, распространяется равномерным образом по всему периметру комнаты от пола к потолку. Находясь внизу, самая высокая температура постепенно поднимается на высоту от 1,5 до 2 метров.

В данном случае температура воздуха на уровне пола будет на 2-4С выше, чем на уровне потолка. Таким образом, соблюдается температурный режим, комфортный для организма. Данный принцип распределения тепла полезен еще тем, что позволяет не допустить конвективных потоков, которые разносят пыль по воздуху. Еще одно бесспорное достоинство теплых полов - они существенно снижают уровень влажности напольного покрытия, которая способствует увеличению числа бактерий, а также появлению гнилостных грибков. Поэтому выбранное напольное покрытие, неважно, будь то паркетная доска, ковролин или штучный паркет, будет служить вам гораздо дольше.

Панорамные окнаУстановка отопительной системы для пола предполагает частичный или полный отказ от радиаторов. А если учесть тот факт, что ее составляющие маскируются под финишным покрытием, вы получаете прекрасную возможность обустроить в в помещении панорамные окна, расширив варианты дизайна помещения и расстановки мебели.

Также огромным плюсом водяной системы отопления для пола является ее экономичность.

В наше время особым спросом пользуется не только водяной, но и теплый электрический пол. Его безусловное преимущество - простота установки и относительно небольшая стоимость. Водяной пол такими качествами не обладает. Однако он влечет за собой меньший уровень эксплуатационных затрат.

За 5-6 лет затраты на электроэнергию в сумме с расходами на проект и установку теплого электрического пола превысят расходы на монтаж и содержание водной отопительной системы для пола почти в два раза. Это наиболее весомый, но единственный аргумент в пользу водяного теплого пола.

ЭкономияК преимуществам водяного пола можно отнести возможность низкотемпературного режима эксплуатации. При этом теплоноситель не прогревается более чем на 500С. С виду может казаться, что этого будет мало для обогрева помещения, однако за счет распространения тепла по всей площади создается результативный равномерный обогрев комнаты.

В итоге, владелец данного вида отопительной системы экономит на энергоносителях около 25-40% по сравнению с электрической отопительной системой.

Немаловажный факт: водяной теплый пол с санитарно-гигиенической точки зрения является безопасной и экологически чистой отопительной системой, которая в процессе эксплуатации не выделяет никаких электромагнитных волн, которые наносят вред здоровью человека.

Как правило, самостоятельная установка водной отопительной системы для пола осуществляется в частных домах. Поскольку городские квартиры оборудованы централизованным отоплением, в них категорически запрещается использовать водяной теплый пол. Его эксплуатация может привести к увеличению уровня гидравлического сопротивления системы в целом.

Также не допускается подключение системы к стоякам с горячей водой. Поскольку вода из труб горячего водоснабжения, проходя по контуру, существенно охлаждается, это вряд ли порадует ваших соседей, к которым после вас будет поступать вода.

Если вы, вопреки административным правилам и нормам, решились на данное подключение, помните, что оно наказуемо. Исключением из правил могут быть только некоторые новостройки современного типа, где изначально выполнен расчет водяного теплого пола.

Способы составления расчета

В общих чертах данная концепция сводится к обустройству между напольным покрытием и основанием пола сети трубопроводов, по которым будет циркулировать теплоноситель (раствор этиленгликоля, антифриз или обычная вода)

Система теплого пола водяного включает следующие составляющие:

  • Слой теплоизоляции
  • Трубы
  • Коллекторный шкаф
  • Арматура запорная и коллекторы
  • Фитинги и крепежи для подсоединения к центральному отоплению

Расчет всего отопления будет зависеть от выбранного варианта обогрева помещения.

Отопление может быть:

  • комфортным: при наличии основного центрального отопления. В данном случае теплый пол будет выступать дополнительным отопительным элементом.
  • основным: когда другое отопление, кроме системы теплого пола, отсутствует.

Далее соберите как можно больше достоверных исходных данных о помещении, поскольку любые неточности и ошибки на данном этапе работ могут привести к плачевным результатам и вызвать крах всей системы.

Вам понадобятся исходные данные о:

  • Виде помещения
  • Планируемой температуре
  • Площади помещения
  • Уровне теплопотерь
  • Напольном покрытии

Также стоит учесть некоторые особенности, которые первоначально кажутся несущественными, однако на самом деле они способны оказать серьезное влияние на окончательный результат расчетов.

Свои нюансы имеют:

  • Помещения на первом и последнем этаже
  • Помещения с большим объемом застекления - балконы, зимние сады, эркеры
  • Помещения, ограждающие конструкции которых обладают невысокими теплоизолирующими свойствами - комнаты с тонкими стенами или балконами
  • Напольные покрытия из особых материалов, которые имеют большую толщину или высокий показатель теплоемкости (толстые мраморные плиты или гранит)

Во всех вышеперечисленных случаях необходимо увеличить мощность отопительной системы для пола, а также стоит выполнить дополнительный теплотехнический расчет. Это особенно важно в помещениях с дощатыми полами или паркетом, поскольку при стандартной удельной мощности отопительной системы низкая теплопроводность дерева не позволит прогреться поверхности пола до желаемой температуры.

Существует множество расчетов, найти которые в интернете достаточно просто, однако разобраться с ними самостоятельно будет достаточно сложно. Существенно облегчить ситуацию помогут специальные программы.

Однако если вы устанавливаете систему теплых полов в роли единственной отопительной системы в старом доме, заниматься расчетами бессмысленно. Это утверждение основано на том, что в данном случае уровень теплопотерь составит более 100 Вт/м2, поэтому обустройство теплого пола приведет к высоким затратам на энергоносители. В результате вы получите неоправданно дорогую отопительную систему для пола.

Уровень теплопотерь в сравнительно утепленных домах с незначительной теплоизоляцией кровли, стен и установленными стеклопакетами, в среднем, колеблется в пределах 70-80 Вт/м2. В таком случае обустройство системы водяного пола будет целесообразным. 

Учтите: если данный показатель находится в пределах 80-100 Вт/м2, теплый пол следует монтировать с применением бетонной системы установки.

Учитывая собранные данные, рассчитываем мощность нагревательных элементов (газового котла, электрокотла, теплонасоса) и в зависимости от типа труб определяем расстояние между ними.

На сегодняшний день для обустройства водяной системы отопления полов используется пять разновидностей труб:

  • Пенопропиленовые - стоят достаточно дешево, но обладают низким уровнем теплопроводности
  • Металлопластиковые - имеют наиболее приемлемое соотношение цена-качество, поэтому пользуются самым большим спросом
  • РЕХ-трубы (из сшитого полиэтилена) - вполне достойная альтернатива
  • Медные - самые дорогие трубы, однако с точки зрения теплоотдачи - наиболее эффективные
  • Нержавеющие гофрированные - новинка рынка. С точки зрения теплоотдачи также достаточно эффективны.

Определившись с наиболее подходящим видом труб, приступаем к расчету длины, необходимой для обогрева площади помещения. Однако эту задачу невозможно выполнить без определения способа монтажа.

В основном, укладка труб теплого пола осуществляется с использованием двух методов:

  • «змейкой»
  • «улиткой» или «ракушкой»

Метод установки «змейка»

ЗмейкаЕго основное достоинство - простота простоте и проектирования. Широкое распространение этот метод приобрел в Западной Европе.

К недостаткам можно отнести существенный уровень перепада температуры пола по площади помещения. В данном случае на отдельных участках пола может ощущаться разница температур, которая соответствует входу и выходу контуров. При больших теплопотерях в разных участках пола может возникнуть превышение уровня допустимой температуры.

Чтобы устранить так называемый «эффект зебры», при составлении проекта отопительной системы необходимо ввести ограничение на колебание температур теплоносителя. Амплитуда греющих контуров на входе и на выходе не должна составлять более чем 5°С. Очевидно, что применение укладки «змейкой» целесообразно только в помещениях с небольшим уровнем теплопотерь.

Метод установки «улитка» («ракушка»)

Данный метод широко используется в странах СНГ. Его единственный недостаток - сложность проектирования и монтажа по сравнению с методом «змейка».

Безусловное преимущество - равномерное распространение тепла по всему периметру поверхности. Данный эффект достигается при Улиткапоследовательном чередовании более холодных обратных и более горячих подающих труб.

В общих чертах система выглядит следующим образом: трубы одного контура - подающая и обратная, располагаются параллельно, не соприкасаясь друг с другом, ровно посередине длины находится точка возврата водяного носителя. Таким образом, на любом отрезке пола достигается усредненная температура.

Процесс распределения тепла осуществляется либо в алюминиевых пластинах, либо в бетонной стяжке (при бетонном способе настила).

В связи с увеличением амплитуды температуры до 10°С способ монтажа «улитка» увеличивает уровень снимаемой отопительной нагрузки с поверхности. При установке водяной отопительной системы высокой мощности данный показатель может составлять до 25°С (для сравнения напомним, что при монтаже «змейкой» допустимая амплитуда перепада - не более 5°С).

Далее рассчитывается промежуток между отдельными трубами контуров при укладке водяного пола.

От величины расстояния будет зависеть:

  • Тепловая нагрузка водяного пола
  • Равномерность распределения тепла по всему периметру помещения
  • Размер трубы контура

Увеличение расстояния прямопропорционально повышению температуры теплоносителя, подаваемого в систему в целях получения необходимого расчетного среднего температурного уровня поверхности пола.

Промежуток между трубами должен составлять от 5 до 6 см. Наиболее распространенное расстояние - 1,5-3 см. выбор напрямую зависит от типа обустраиваемого помещения и величины отопительной расчетной нагрузки. Допускается как постоянный, так и переменный шаг.

Если тепловая нагрузка составляет до 50 Вт/м2, то укладка труб системы теплого пола производится с постоянным промежутком 3 см. При нагрузке 50-80 Вт/м2 его можно сократить до 2 см. В помещениях с повышенными требованиями к равномерности распределения тепла и уровне нагрузки более 80 Вт/м2 трубы устанавливаются с шагом не более 1,5 см.

В остальных ситуациях, например, рядом с наружными стенами с большим уровнем теплопотери, применяется переменный шаг с большой частотой. Рядом с внутренними перегородками - наоборот, с меньшей частотой.

Полезный совет: при установке труб на расстоянии 2 см специалисты рекомендуют использовать трубы диаметром около 2 см.

Длина труб контура должна составлять не более 100 погонных метров. При монтаже необходимо оставить зазор в 20 см между стенами трубами.

Например, имеется помещение размером 6х5 м площадью 30 м2. Рассчитываем активную площадь: 30-(6+5+5)х0,2=26,8 м2

При расстоянии между трубами в 15 см длина трубы будет составлять около 6 погонных метров на 1м2. Поэтому 100/6≈16-17 м2. Можно сделать вывод, что на 26,8м2 активной площади необходимо установить два контура по 13,5 м2, с протяженностью труб по 80 погонных метров каждый.

В случае, если водяная отопительная система пола - единственный источник обогрева, точный расчет сделать довольно непросто. При этом необходимо учесть большое количество нюансов: от нормативных документов и климатических особенностей до используемых материалов.

Учтите, что от уровня вашей технической грамотности зависит не только качество отопительной системы, но и уровень финансовых затрат на обслуживание, эксплуатацию и установку водяной системы отопления пола. Но если вы собираетесь обустроить теплый пол как дополнительную отопительную систему, то решение данного вопроса не составит особых трудностей.

 

 

]]>



Читайте также

Цели проекта

Наш проект «PolGuru» - это уникальный сервис, созданный профессиональной командой для тех, кто собирается менять полы в квартире или доме. Мы создали «PolGuru» как сервис-подсказку в сложных для вас вопросах ремонта.

Наши специалисты всегда вам подскажут и помогут.

Контакты

Наша страничка

Наверх