Тепловой расчет теплого пола – Расчет теплого пола водяного самостоятельно

Таблица для расчета теплоотдачи теплого пола

Теплый пол – это отличная возможность для каждого обеспечить уютный микроклимат и тепло в собственном доме. Такая система потребляет минимальное количество электроэнергии, даря необходимую теплоту в помещении.

При этом она с легкостью сочетается с любыми типами напольных покрытий, включая линолеум, ковролин, кафельную плитку и ковровое покрытие. Система гарантирует надежность, долговечность, стойкость к влаге, безопасность и легкость монтажа.

Особенности установки

Важным преимуществом конструкции выступает возможность равномерно распределить теплый воздух по жилой площади. При этом удается сэкономить до 12% энергии на общий обогрев помещения. Важно помнить о необходимости учитывать отдельные факторы во время эксплуатации.

Отопительная система должна работать в температурном диапазоне, который не превышает 60 градусов. Если упустить этот момент, возможна порча имущества. Сама поверхность водяного пола должна иметь оптимальную температуру, чтобы удовлетворять потребности. Это не только позволит добиться высокого комфорта эксплуатации, но и будет гарантировать отсутствие возможных заболеваний для ног. Чаще всего это значение достигает 26 градусов.

Чтобы монтаж был правильным, нужно позаботиться о том, чтобы расчет следующих параметров был корректным:

1. Потребности пространства в тепле. Этот параметр определяется климатической зоной, качеством изоляции и габаритами помещения.
2. Рассчитываемая удельная мощность отопления в перерасчете на каждый квадрат площади, которая будет обогреваться.
3. Будет ли покрыта необходимость помещения в тепле посредством теплого водяного пола.

 

Несколько советов

Прежде чем осуществлять расчет потребности теплоотдачи, нужно учесть некоторые моменты. Первоначально нужно определить максимальную теплопроводность материалом, которые расположены выше трубы, пленок и кабелей, выступающих в качестве нагревательных элементов. Эффективность теплоотдачи зависит по прямо пропорциональному закону от тепловой мощности, по обратно пропорциональному от сопротивления покрытия.

Все трубы и материалы, которые будут расположены ниже уровня нагревательного элемента должны отличаться высокой теплоизоляцией. Это исключит возможные потери тепла через покрытия. Если монтаж и расчет осуществлены правильно, то теплоизоляция будет блокировать передачу тепла и отражать тепловое излучение.

Необходимость в тепловой мощности определяется теплоизоляцией и ее качеством. Предпочтительно придерживаться нормативов, которые будут гарантировать высокие эксплуатационные характеристики и комфорт.

Помните о том, что, если вы выбрали теплый пол, не стоит загромождать его массивными мебельными конструкциями. Это не принесет должного результата обогрева, а также возможен перегрев и порча мебели под воздействием температур.

Пример укладки теплого пола в кухне

Расчет потребности в тепле

Расчет потребности показателей представлен следующим алгоритмом:

1. По формуле Q=S/10. Здесь Q – потребность тепла в киловаттах, S – площадь помещения, метр квадратный.
2. Каждый кубический метр объема пространства требует 40 ватт тепла.
3. Крайние этажи требуют в расчете 1,2-1,3 дополнительных коэффициента. Для частных построек он составляет 1,5.
4. Дополнительно расчет требует по 100 ватт на каждое стандартное окно, по 200 ватт на балконы или двери.
5. Нужно учитывать коэффициенты в зависимости от территориальной местности и климатической зоны.

При желании можно обращать внимание на слои ограждающих конструкций и их толщину. Это позволит добиться более точных расчетов.

Расчет теплоотдачи для пленочного нагревателя

Номинальная мощность в этом случае составляет 150-220 Ватт. Нужно понимать, что сам пленочный нагреватель – это слой фольгоизола для трубы. Он представляет собой вспененный полиэтилен, поверхность которого покрыта фольгой. Из-за этого часть тепла рассеивается, ведь эффективность зависит от толщины.

Чтобы задать температуру стандартного или водяного пола в заданном диапазоне, используют терморегуляторы. Значение обычно не достигает 40 градусов, а после эксплуатации необходимо отключать элемент и давать ему время для остывания. Из этого следует, что теплоотдача составляет около 70 ватт на каждый квадратный метр.

Расчет теплоотдачи для греющего кабеля

Греющий кабель отличается удельной теплоотдачей в 20-30 ватт на каждый квадратный метр. Расчет количества основан н шагах укладки. Дополнительно обращают внимание на следующее:

1. Шаг варьируется в диапазоне от 10 до 30 см. Чем он больше, тем более явный характер будет носить неравномерность нагрева.
2. Длина кабеля определяется по следующей формуле – L=S/Dx1,1. Здесь S – площадь в квадратных метрах, 1,1 – коэффициент для учета изгибов, D – шаг укладки.

Помните, что кабель будет уложен не по всей площади. Поэтому нужно определиться со средними показателями, добиваясь максимальной эффективности. Каждый квадратный метр позволяет получить до 120 Ватт тепла при этом комфортная температура будет оставаться.

Таблица соотношения мощности и длины нагрева кабеля

Расчет теплоотдачи для водяного теплого пола

В отдельных случаях есть возможность сэкономить, если имеется источник тепла. Его можно использовать только в том случае, если цена за каждый киловатт намного ниже, чем стоимость электроэнергии.

В этом случае нужно учитывать следующее:

1. Температуру теплоносителя для трубы. Она обычно достигает 50 градусов и превышает температуру поверхности. Таблица поможет определить предпочтительные значения.
2. Шаг укладки водяного пола. С его уменьшением количество тепла увеличивается при передаче стяжке. Нужно учитывать здесь и диаметр трубы.
3. Температура воздуха. С ее уменьшением тепловой поток увеличивается.
4. Диаметр трубы, по которой осуществляется движение теплоносителя.

Если шаг составляет 250 миллиметров, каждый квадратный метр позволяет получить по 82 ватта. При шаге в 150 мм – 101 ватт, а при шаге в 100 мм – 117 ватт. Таблица включает в себя все эти данные. В зависимости от этих значений нужно осуществлять проектирование теплого водяного пола.

Зависимость теплого потока от шага труб и температуры теплоносителя

Помните о необходимости рассчитать тепловой поток с поверхности водяного пола. Чаще всего он достигает 12,6 Вт (м2хС). Это значение будет прямо пропорциональным перепаду температур.

dekormyhome.ru

мощность, длина контура и возможные теплопотери

По теплому полу приятно ходить, нет дискомфорта от холода под ногами и духоты в верхней части помещения. Грамотно обустроенная система позволяет равномерно прогревать все зоны комнат, создавая уют и экономя средства на обогрев. Монтаж теплого пола относительно прост, но эффективность отопительного контура полностью зависит от правильности расчетов при подготовке проекта.

Требования для установки теплого пола

Чтобы теплый пол создавал нужный климат и не становился причиной неудобств или коммунальных аварий, помещение, в котором будет монтироваться этот отопительный контур, должно отвечать следующим требованиям:

• высота потолков от чернового пола должна быть такой, чтобы ее уменьшение на 20 см не вызывало дискомфорта;
• дверной проем должен иметь высоту не менее 2,1 м;
• черновой пол должен быть достаточно прочным, чтобы выдержать цементную стяжку, которой будет закрыт тепловой контур;
• если черновой пол уложен на грунт или под утепляемым помещением находится неотапливаемое, необходимо проложить дополнительный слой утеплителя с экранирующим покрытием;
• поверхность, на которой планируется монтаж теплового контура и всех составляющих “пирога” теплого пола, должна быть ровной и чистой.

Общие рекомендации

Если вышеперечисленные требования соблюдены, система “теплый пол” будет установлена без проблем. Однако ее эффективность зависит не только от размеров помещения, но и от других его особенностей, учесть которые поможет выполнение следующих рекомендаций:

• Стены являются основным источником теплопотерь, поэтому перед расчетом и монтажом отопительной системы необходимо хотя бы примерно рассчитать объем уходящего на обогрев улицы тепла. Если полученная цифра оказывается выше 100 Вт на квадратный метр, стены желательно утеплить, чтобы не переплачивать за отопление;
• Тепловой контур не должен попадать под места установки массивной мебели и тяжелого стационарного оборудования. Постоянное большое давление на пол приведет к повреждению труб или кабелей отопительной системы и выведет ее из строя.
• Для равномерного прогревания помещения необходимо, чтобы такие необогреваемые зоны занимали не более 30% площади пола. Поэтому перед проведением расчетов выполняют чертеж помещения в масштабе, и отмечают на этом чертеже места, которые следует оставить неотапливаемыми. Затем подсчитывается общая рабочая площадь – она должна составлять 70% или более от общей.
• Необходимо рассчитать оптимальную форму, протяженность и шаг теплового контура и его мощность, а также выполнить чертеж с указанием мест подключения к системе отопления, направления потока теплоносителя.

Способы установки системы «теплый пол»

Для правильного функционирования этой отопительной системы важна четкая последовательность слоев так называемого “пирога” теплого пола.

Тепловой контур укладывается на предварительно тепло- и гидроизолированную поверхность, а сверху заливается или засыпается цементной стяжкой, поверх которой укладывается финишное напольное покрытие. Вышеперечисленные слои – оболочка пирога – обязательны в обоих случаях. Они защищают систему от внешних воздействий и повышают ее КПД.

В качестве начинки, то есть рабочего органа системы, может выступать трубопровод, по которому пойдет горячая вода от котла, или греющий электрокабель.

В первом случае систему называют водяным полом, во втором – электрическим.

Установить теплый пол можно разными способами, возможны различные варианты конфигурации контура и крепления его элементов.

Обратите внимание! Способ крепления влияет только на удобство монтажа, а вот форма контура определяет равномерность прогрева помещения.

Конфигурации теплового контура

Трубы водяного пола или кабели электрического можно расположить двумя способами:

• змейкой – уложив греющий элемент параллельными линиями;
• улиткой – греющий элемент укладывается по спирали от стен к центру помещения.

Змейку укладывают тремя способами:

• прямым – параллельно одной из стен, начиная от самой холодной;
• угловым – от самого холодного угла к противоположному, оставив вдоль одной из стен пространство для отведения обратки;
• двойным – сначала прокладывается первая змейка с широким шагом, а затем, дойдя до противоположной стены или угла тепловой элемент разворачивается и возвращается обратно вдоль первого контура, таким образом, получается две параллельных змейки, одна из которых условно является подающей, а вторая отводящей.

Спираль улитки укладывается сходно с двойной змейкой: сначала подающая спираль с широким шагом, в центре выполняется S– или Z–образный разворот, затем между витками первой спирали прокладывается вторая – обратная.

Прямая и угловая змейки просты в монтаже и удобны для выравнивания температуры воздуха в помещении, имеющем с одной стороны холодную зону, а с другой – примыкание к отапливаемым помещениям.

Двухконтурные конфигурации – двойная змейка и улитка – обеспечивают равномерный прогрев пола, что позволяет ходить по нему босиком, не ощущая дискомфорта.

Способы фиксации теплового контура

Чтобы при заливании теплого пола цементным раствором или засыпании сухой стяжкой тепловой контур не деформировался, нагревательный элемент фиксируют на подготовленной поверхности.

Применяют два способа:

• Укладывание на специальный экранированный утеплитель для тёплого пола, на котором заводским методом или при монтаже нанесена разметка и уложена армирующая сетка. В этом случае протягивают тепловой контур, ориентируясь по размеченным клеткам. Для фиксации применяют хомуты, которые втыкают непосредственно в утеплитель или прикрепляют к армирующей сетке, либо поверх утеплителя укладывают монтажные планки с пазами для фиксации. Этот способ дешев, но требует дополнительных трудозатрат на установку хомутов. Минусом является низкая тепло– и звукоизоляция, из-за чего требуется проведение дополнительных изоляционных мероприятий, особенно в многоэтажных домах.
• Использование профилированных матов с бобышками – выступающими частями, расширяющимися сверху. Бобышки расположены таким образом, что на матах можно протянуть тепловой контур любой конфигурации. Для фиксации достаточно вжать трубу или кабель между бобышками, а расширенная верхняя часть будет надежно удерживать греющий элемент в заданном положении. Такие маты дороже простых фольгированных утеплителей, но обеспечивают и необходимый уровень изоляции, и защиту теплоэлемента от повреждений.

Методика расчетов

Теплый пол обеспечит комфорт в помещении только в одном случае – если будет давать тепло в необходимом и достаточном количестве, не перегревая одни участки и не оставляя другие холодными.

Чтобы получить такую эффективную систему, нужно провести расчеты:

• теплопотерь помещения,
• необходимой мощности теплового контура,
• длины шага змейки или улитки,
• общей длины контура.

Как рассчитать теплопотери

Эффективность отопительной системы не в последнюю очередь зависит от особенностей отапливаемого помещения: наличия окон и выходящих на улицу или в холодные помещения дверей, количества внешних стен и их расположения относительно солнца и ветра, состояния несущих конструкций и их теплопроводности. Все эти мелочи в сумме дают теплопотери, то есть часть полезной мощности будет уходить на обогрев не дома или квартиры, а улицы. Но какая часть?

Ответить на этот вопрос сможет только специалист – проведя осмотр, замеры и расчеты, он составит тепловую карту помещения и вычислит уровень теплопотери.

Если полученная при расчете теплопотерь цифра ниже 100 Вт на квадратный метр, можно смело приступать к расчету теплого пола и его установке – система справится с обогревом и создаст нужный климат практически без потерь.

Это важно! При более высоком уровне теплопотерь до расчета и монтажа теплого пола потребуется исправить дефекты теплоизоляции и провести работы по утеплению помещения. Пренебрежение этим этапом приведет к тому, что на обогрев будет тратиться много энергии и денег, а создать уют так и не получится.

Самостоятельное вычисление теплопотерь тоже возможно, хотя результат будет очень приблизительным. Общую картину он все же прояснит, сэкономив при этом финансы. Для расчета используют средние значения теплопотери квадратного метра стены, учитывая уровень ее теплоизоляции и наличие окон.

Особенности помещения	Объем теплопотери, Вт/кв.м
Качественное утепление стен, качественный стеклопакет или отсутствие окон	40
Небольшая теплоизоляция, обычные окна	70-80
Дом старой застройки, без дополнительного утепления, вне зависимости от наличия окон	100
Новостройка или новый коттедж без утепления или с панорамными окнами	300

Чуть точнее, но без вызова специалиста, можно рассчитать теплопотери при помощи онлайн-калькуляторов. В них для вычисления теплопотерь необходимо указать материал и толщину стен, наличие и размеры окон и дверей и другие особенности помещения. Но получить точный результат без специального оборудования и знаний практически невозможно.

Расчет мощности

Этот параметр рассчитывают для определения количества тепла, которое должен выделить тепловой контур, чтобы обогреть конкретное помещение. И в этом случае точные расчеты провести могут только специалисты, но здесь точность уже не настолько важна.

Обычно теплый пол оснащают устройствами, которые позволяют регулировать уровень нагрева, поэтому для выполнения чертежа и проекта своими руками обычно пользуются средними значениями.

Особенности строения, в котором располагается отапливаемое помещение	Общая площадь строения, кв.м	Необходимая мощность, Вт/кв.м
многоквартирный дом	любая	100
частный дом	до 150	120
	150-300	100
	300-500	90

Для получения необходимой мощности теплового контура число из правого столбца умножают на площадь помещения, в котором планируется обустройство теплого пола.

Вычисление длины шага

Расчет расстояния между соседними параллельными участками теплового элемента  необходим для того, чтобы:

• обеспечить равномерное нагревание помещения,
• предотвратить соприкосновение труб или кабелей друг с другом,
• не оставлять на полу непрогретых зон, чтобы было комфортно ходить по напольному покрытию даже босиком.

Минимальный шаг между линиями теплового элемента – 10 см, такое расстояние достаточно для соблюдения техники безопасности и необходимо для усиленного обогрева наиболее холодных зон – вдоль внешних стен, под окнами и около выходящих в холодные помещения или на улицу дверей.

Постепенно шаг увеличивается на 5-10 см – для удобства дальнейших расчетов и монтажа.

Самое большое расстояние между трубами оставляется в центре помещения – здесь необходимо не менее 15 см, но не более 30. Такой шаг предотвратит появление перегретой зоны и не оставит полосок холода на полу.

Как рассчитать длину контура

При прокладывании теплого пола в основном используют длинномерные трубы и кабели, позволяющие протянуть линию нужной геометрии с минимальным использованием соединительных элементов. Чтобы не ошибиться при покупке расходных материалов, необходимо рассчитать общую длину теплового контура. Это самый простой из расчетов, но для его выполнения важно подготовить точный чертеж с нанесением всех линий и указанием расстояний.

Расчет можно выполнить одним из следующих методов:

• По среднему значению – на каждый квадратный метр пола в среднем укладывается 5 погонных метров трубы или кабеля. Таким образом нужно умножить площадь, занимаемую тепловым контуром, на 5.
• По среднему шагу – площадь помещения делится на среднее значение шага в метрах и прибавляется 10% на углы и повороты. Так, если у стены расстояние между параллельными линиями 10 см, а в центре – 30 см, то средний шаг составит 0,2 м.
• По ширине помещения – ее умножают на количество шагов и прибавляют длину комнаты на повороты. Этот способ подходит только для укладки змейкой.

Обратите внимание! Оптимальной длиной трубопровода теплого водяного пола является 80-120 м – вода успевает прогреть помещение, не остывая до критической температуры, при которой упадет давление в отопительной системе. Если расчетная длина оказывается больше, лучше выполнить два примерно одинаковых тепловых контура вместо одного и подключить их к системе отопления параллельно.

infotruby.ru

как правильно рассчитать площадь теплого водяного пола, верная формула расчета мощности в частном доме

Благоустройство дома должно начинаться с соответствующего расчета. Он даст примерные представления обо всех характеристиках запланированных работ и раскроет вопрос рентабельности идеи в целом. Особенно расчет важен в случае установки теплых полов в частном доме.

Особенности

Теплый пол является обогревающим оборудованием, и его устойчивая работа крайне важна. Она зависит не только от качества монтажа, но и от использованных материалов. Важнейшей составляющей эффективности работы пола является надежный расчет всех рабочих параметров. Еще из школьных задачек понятно, что сложно что-то рассчитать, не понимая смысла, поэтому нужно разобраться в принципах работы отопительной системы и в особенностях ее размещения. Существует два вида теплых полов:

• теплые полы с водяным теплоносителем;
• электрические теплые полы.

Конструкция водяных теплых полов устроена так, что обогрев происходит за счет тепла, отдаваемого отопительными контурами, состоящими из водяных труб небольшого диаметра. Эти трубки прокладываются под поверхностью пола и зацикливаются у обогревающего агрегата – котла, который отвечает за обогрев. В большинстве случаев система дополняется устройствами, обеспечивающими комфортный нагрев, а также средствами регулирования.

Теплые полы, работающие за счет электроэнергии, осуществляют нагрев поверхности пола по похожей технологии. Вместо трубок в конструкцию пола укладывается специальный двухжильный кабель, который является теплоизлучающим проводником. Интенсивность излучения регулируется специальным терморегулятором.

Нужно иметь представление и о том, как располагается эта система в обогреваемом помещении. Для простоты понимания нужно представить пол как слоеный торт. Первым каркасным слоем обычно является бетонная плита, на которую стелется рулон гидроизоляционного материала. Далее накладывают материал с маленьким сопротивлением теплопередаче, например, пенополистерол, который утепляется фольгой. Наконец, на это все накладывают стяжку, в которую монтируются отопительные трубы теплого пола.

Расчет теплых полов представляет собой довольно серьезную задачу. Выполнить его нужно максимально внимательно. В результате это позволит получить полное представление о необходимых характеристиках для насоса, протяженности трубок отопления, количестве теплоизлучения для конкретных случаев и многом другом. Конечно, если есть деньги, то можно заплатить за комплекс услуг специалистам, но лучше держать все под своим контролем.

Несмотря на то, что расчет непростой, следуя пошаговым указаниям, справиться с ним не будет сложно.

Таблица расчета в частном доме

Теплый пол может служить в качестве главного источника отопления в помещении или средством для обогрева только поверхности пола. В зависимости от того, какие конкретно функции планируется возложить на систему теплого пола, и ведется расчет его теплоотдачи. Помимо этого, входными данными также являются геометрические и структурные характеристики помещения. Сперва необходимо выяснить, какое количество тепла будет теряться за счет конструктивных особенностей помещения. Не зная этого параметра, нельзя понять, сколько тепла должен отдавать отопительный контур, на что в целом и ориентирован расчет.

Только после этого шага можно подобрать остальные параметры системы, такие как:

• требуемая мощность насоса;
• мощность электрокотла или газового котла;
• материал и толщина трубок теплоносителя;
• длина контуров.

В том случае, если система отопления в доме функционирует отлично, и от системы теплого пола требуется только утепление поверхности пола, главной расчетной величиной будет метраж отапливаемого помещения. Тепловые потери и длины прокладываемых трубных контуров теплого водяного пола главным образом будут зависеть от геометрии обогреваемой поверхности. Чтобы расчет был абсолютно точным, нужно учесть климат, строительные особенности, этажность и многое другое. В итоге получится довольно сложный тепловой расчет.

Может оказаться так, что потребитель не является профессионалом, а сэкономить на обустройстве дома все же хочет. В таком случае, имеется возможность воспользоваться усредненным показателями теплопотребления для частных домов. Обогрев дома с помощью теплого пола применяется достаточно давно, и опытными специалистами сформирована специальная таблица. Она показывает необходимое количество тепла для предполагаемой комнаты, в которой будут размещены отопительные контуры водяного пола.

Формула мощности

В большинстве случаев теплый пол используют как систему, заменяющую отопительные радиаторы. Тогда расчет, естественно, усложнится, потому что нужно учесть все факторы. Для того, чтобы была возможным обогреть весь внутренний объем комнаты, нужно располагать информацией о теплопотерях помещения. Только после этого, зная мощность отопительного контура, можно начать его проектировать. Итак, сам расчет выглядит следующим образом:

Мк = 1,2 x Q, где Мк – необходимая мощность теплоотдачи отопительного контура, Q – это те самые теплопотери, а 1,2 является коэффициентом погрешности.

Из формулы понятно, что целевым параметром является температура теплоносителя в контуре, для определения которой нужно вычислить потери тепла. Для их определения нужно будет пройтись по дому с рулеткой. Необходимо вымерить площади и толщины всех ограждающих объектов: стен, пола, окон, дверей и так далее. Для учета структуры материала всех объектов понадобится коэффициент, характеризующий теплопроводность отдельных материалов (λ). Соответственно, нужно знать, из чего сделано то, что подлежит расчету, будь то стена, дверь или потолок. Все популярные строительные материалы и их коэффициенты приведены в следующей таблице:

Теплопотери рассчитываются отдельно для каждого оградительного элемента помещения, так как каждый объект обладает разными свойствами. Вычисление производится по следующей формуле:

Q = (1/R) x (tвн-tн) x (1 + ∑β) х S, где R – это температурное сопротивление сырьевого материала, из которого сделано ограждающее сооружение, t – температура сооружения, индексы соответственно подразумевают наружную и внутреннюю температуру, S – геометрическая площадь элемента, β – климатические теплопотери в зависимости от стороны света, которые необходимо учесть.

Высчитанные потери тепла по отдельным элементам в итоге суммируются. Так, полученные общие теплопотери помещения подставляют в формулу для вычисления Мк – мощности теплоотдачи контура.

Для примера рассчитаем требуемую теплоотдачу контура для блочного помещения 20х20 м, ширина стен которого составляет 2,5 мм. Исходя из того, что термическое сопротивление пенобетонных блоков равно 0,29 (Вт/м x K), получим расчетное значение Rпб = 0,25/0.29 = 0,862 (Вт/м x K). Стены отштукатурены слоем в 3 мм, а это означает, что к полученному сопротивлению нужно прибавить Rшт = 0,03/0,29 = 0,1 (Вт/м x K). Значит, общее термическое сопротивление стены – Rст = 0,1 + 0,862 = 0,962 (Вт/м x K). Далее вычислим потери тепла по вышеуказанной формуле:

Q = (1/0,962) x (20 – (-10)) x (1 + 0,05) x 40 = 1309 Вт.

Абсолютно так же вычислим теплопотери через потолок, дверь и окна. Все полученное суммируем и подставляем в формулу для определения мощности контура отопления. К полученному значению нужно добавить 10%, которые внесут в расчет поправку на воздушную инфильтрацию. С этим может справиться любой калькулятор.

Как правильно рассчитать укладку?

После того, как выяснена мощность, необходимая теплому полу, можно ознакомиться с тонкостями расположения его контура. Далее останется лишь посчитать необходимую длину контура, что поможет составить представление о предстоящих расходахДля наглядности нужно сделать набросок на миллиметровке. Чертеж должен быть выполнен с учетом шага трубы и масштабных коэффициентов.

Шаг – это вымеренный промежуток пустот между трубами, он должен быть выбран в соответствии с несколькими условиями:

• при перемещении по полу человеческая ступня не должна ощущать разницу температур, Так, если шаг слишком велик, то поверхность будет обогреваться полосами.
• Шаг должен быть выбран таким образом, чтобы труба максимально экономично и эффективно выполняла свою функцию.

Для безошибочного монтажа трубопровода нужно понять достоинства и недостатки используемых типов укладки. В настоящее время для монтажа отопительного трубопровода пользуются 4 схемами:

• «Улитка (спираль)» – самый востребованный вариант, потому что такая укладка обеспечивает равномерное распространение тепловой энергии. Расположение происходит от периферии к центру с постоянным уменьшением радиуса, а потом в другую сторону. При использовании данного метода длина шага может быть любой величины, начиная от 10 мм.

Также данный способ является самым легким в плане монтажа, нет ограничений в связи с формой помещения.

• «Змейка» – довольно непопулярный метод контурного расположения. Огромный недостаток заключается в том, что подключение к питающему агрегату происходит с одной стороны, поэтому наблюдается значительный температурный перепад. Поверхность пола будет тем холоднее, чем дальше вы находитесь от котла. Вторым значительным минусом «змейки» является сложность монтажа. Такое расположение предусматривает изгибы трубы в180 градусов. Вследствие этого межтрубный шаг должен быть увеличен до 200 мм, в то время как универсальным значением принято считать 150 мм.

• «Угловая змейка». Распространение теплого потока идет от угла, в котором расположен котел. Способ не популярен, потому что температура распространяется градиентом, что, по сути, создает эффект «солнца». Чем вы ближе, тем теплее.
• «Двойная змейка» является модификацией обычной «змейки». Отличие состоит в том, что компенсируются потери тепла. Это происходит за счет циркуляции потока в обоих направлениях. Укладка таким способом так же сложна. «Змейка» применяется для небольших помещений, например, ванной комнаты.

Все вышеуказанные способы можно комбинировать друг с другом. «Змейкой» иногда покрывают небольшие площади, а «спиралью» обводят элементы, которые обогревать не нужно. Иногда комбинированные методы укладки трубы обеспечивают наименьшие затраты материала и минимальные вложения. Теперь, обладая необходимыми сведениями, можно приступать к расчету необходимой длины трубопровода. Расчет ведется по несложной формуле:

L = 1,1 x S\N. Приведенная формула отражает зависимость длины отопительной трубы (L) от площади контура (S) с учетом шага (N). Коэффициент 1,1 необходим для учета запаса трубы под изгибы. В конце следует также учесть отрезки, которые будут током и противотоком соединять укладку с котлом.

Чтобы не возникало недопониманий, рассчитаем длину отопительного контура для гостиной комнаты величиной 25 кв. м. Дабы снять ограничение в размерности шага, отдадим предпочтение методу спиральной укладки и выберем шаг 0,15 метра. В рассматриваемом случае получается, что длина прокладываемого трубопровода равна L = 1,1 x 25/0,15 = 183,4 м.

Допустим, система теплого пола работает от гребенки, которая расположена в 5 м от контура. При расчете необходимо удвоить это расстояние, так как коллектор имеет противоток. Следовательно, результирующая протяженность контура составит L = 183.4 + 5 + 5 = 193,4 м.

Советы профессионалов

Разобравшись с расчетом, можно идти с результатами к специалистам и конкретизировать их задачу. Не нужно спешить, не лишним будет ознакомиться с некоторыми нюансами. С ними можно столкнуться, только устанавливая теплый пол уже не в первый раз. Те, кто хорошо знают это дело, рекомендуют:

• при нанесении на чертеж контура старайтесь придумать, как задействовать как можно меньше трубы. При незначительной длине трубопровода не будет ощутимых сопротивлений, а значит, и перепадов давления, то есть не нужно будет тратиться на мощный насос.

В целом, короткая труба потребует меньше затрат.

• Когда закончен расчет длины трубопровода, полученное значение нужно сравнить с допустимой протяженностью контура. Она зависит от диаметра трубы, которая будет прокладываться. Если диаметр 16 мм, тогда допустимое значение длины контура равно 100 м, а если диаметр равен 20 мм, то ограничение составит 120 м.
• Межтрубный шаг берется в оптимальном диапазоне, но зависит от диаметра отопительного трубопровода.

• Проектируя укладку, нужно помнить, что в помещении не все зоны имеют одинаковую потребность в обогреве, поэтому у окон и дверных конструкций планируйте расположение трубы более плотно. Это обеспечит там интенсивный нагрев.
• В случаях, когда проектируемая площадь превышает 40 кв. м, нужно подключать второй контур, так как работа одноконтурного теплого пола в больших помещениях неэффективна.

Таким образом, расчет теплого пола может быть произведен самостоятельно.

Рекомендуется выполнить расчет и вручную по формулам, и на специальном калькуляторе, а после – сравнить получившиеся значения.

Дополнительную информацию по этому вопросу, вы можете узнать посмотрев видео ниже.

dekoriko.ru

Расчет электрического теплого пола

Главная » Пол » Как рассчитать электрический теплый пол

Подогрев пола становится все более обыденной вещью в наших жилищах. Подогревают пол при помощи водяного отопления, уложив трубы в стяжку, или электричества — различных нагревательных элементов, которые электроэнергию превращают в тепло. Водяной теплый пол сделать можно далеко не всегда — в старых квартирах на него получить разрешение нереально. С электрическим подогревом проще — можно найти вариант даже для старых перекрытий, который нагрузку дает минимальную. Но чтобы в доме было тепло, обязательно предварительно сделать расчет электрического теплого пола. Тогда расход на обустройство будут оптимальны, а мощности достаточно даже для самых холодных периодов. 

Подогрев пола значительно повышает уровень комфорта

Методики расчета

Содержание статьи

В первую очередь надо определиться, теплый пол у вас будет основным отоплением (без радиаторов и других источников тепла) или дополнительным (для повышения комфорта). В зависимости от этого меняется расчет электрического теплого пола. Если подогрев пола — только дополнительное отопление, единственное требование — мощности должно хватить для того чтобы нагреть пол до комфортных 28,5-29°C. Других требований нет. При таком раскладе смело пользуются средними цифрами, которые определены опытным путем (в таблице ниже). При использовании подогрева пола в качестве основного отопления, подход другой: тепла должно быть достаточно для компенсации теплопотерь. Тут все несколько сложнее — нужны расчеты.

Расчет электрического теплого пола по теплопотерям

Есть два способа сделать расчет электрического теплого пола. Первый является именно расчетом. При использовании этой методики сначала определяются теплопотери помещения. При этом учитывается регион, в котором находится здание, материал и толщина стен, толщина и вид утепления, размеры окон и тип остекления, наличие и площадь стен, выходящих на улицу, ориентация помещения (на юг, север, и т.п.). Все эти факторы влияют на количество тепла, которое уходит из помещения и которое придется восполнять.

Теплопотери для каждого вида строительного материала можно найти в специальной литературе, есть отдельные методики. Такой расчет — муторное дело, но он позволяет получить точные данные. Это на случай, если считать хотите сами. Если нет, можно заказать теплотехнический расчет у специалистов. И, если площади под теплы пол планируются большие, лучше все-таки заказать. Порой, самостоятельно определенные теплопотери в разы превышают те, которые вам выдадут спецы. А излишнюю мощность — зря потраченные деньги.

Пример расчета теплопотерь помещений

Полученная цифра и будет мощностью электрического теплого пола, которая необходима для компенсации теплопотерь данного помещения. Весь расчет электрического теплого пола состоит в том, чтобы подобрать нагревательные элементы в таком количестве и такой мощности, чтобы они суммарно выдавали требуемое количество тепла (можно с небольшим запасом). Если это будут нагревательные кабели, придется разработать схему укладки так, чтобы на заданной площади разместился весь необходимый метраж кабеля. Если решено использовать пленочный теплый пол, надо искать пленку требуемой мощности. В любом случае, учтите, что для того чтобы ногами не ощущать холодные и горячие места нагрева, расстояние между соседними нагревательными элементами не должно быть больше 30 см. А для нормального перераспределения тепла (не полосами) минимальная высота стяжки должна быть — 3 см, лучше около 5 см.

Обратите внимание! Электрический теплый пол укладывают только на той площади, которая не занята мебелью и крупной бытовой техникой. Это связано с тем, что в большинстве своем нагревательные элементы теплого пола не переносят перегрева (кроме саморегулирующегося греющегося кабеля). Потому расчет электрического теплого пола начинается с расположения на плане комнаты мебели и техники (в масштабе). Определив площадь не занятую обстановкой, можно приступать к расчету. Еще один важный момент: если теплый пол является основным источником тепла, то обогреваемая поверхность не должна быть меньше 70% от общей площади помещения.

Сначала надо определить площадь, на которой не будет мебели

Определение требуемой мощности в зависимости от назначения помещения

Второй способ — считать по среднестатистическим данным. Количество материалов, которое используют при строительстве жилых домов, ограничено. Это дало возможность вывести средние цифры необходимых мощностей теплого пола для отопления помещений разного назначения. (смотрите таблицу).

Вид отопления	Название объекта	Требуемая мощность
Дополнительное отопление	Кухня, жилые комнаты на первом этаже	140-150 Вт/м2
Дополнительное отопление	Кухня, жилые комнаты на втором этаже и выше	120-130 Вт/м2
Дополнительное отопление	Ванная комната	140-150 Вт/м2
Дополнительное отопление	Балкон, лоджия	180 Вт/м2
Основное отопление	Все помещения, независимо от назначения	180 Вт/м2

При расчете электрического теплого пола найденную  незанятую площадь умножают на норму, взятую из таблицы. Получают цифру, которую может выдать электрический теплый пол. В принципе, это также будет и максимальная потребляемая мощность, необходимая для подогрева пола.

Требуемую мощность нагрева пола можно определить исходя из его назначения

Например, если обогреваться будет 10 квадратов в  жилой комнате на первом этаже, то выдать/потребить нагревательный элемент может  140 Вт/м2 * 10 м2 = 1400 Вт. Это потребляемая мощность в час. Не стоит пугаться. Реально такой расход может быть только сразу после включения и до тех пор, пока пол не наберет заданную температуру. В этот промежуток времени нагреватели работают постоянно. Затем подогрев включается/выключается терморегулятором, который поддерживает заданную температуру с точностью до 1°C. Количество потребляемого в этот период электричества зависит от погоды (чем холоднее, тем чаще будет включаться) и степени утепления пола и помещения в целом.

Что может повлиять на теплоотдачу

На то, насколько хорошо будет работать подогрев пола, оказывает влияние не только мощность нагревательных элементов, но и то, насколько правильно разработан и сделан весь «пирог», как верно подобраны материалы.

Покрытие

В первую очередь на теплоотдачу влияет покрытие, которое укладывают поверх нагревательных элементов. Например, если используется для обогрева резистивный или саморегулирующийся кабель, маты из него или стержневой инфракрасный пол, чаще всего их заливают в стяжку. При этом используют специальные смеси для теплого пола. Другой вариант — в стандартный цементно-песчаный раствор добавлять присадки, которые повышают теплопроводность бетона. Второй вариант дешевле, но придется искать информацию о необходимых добавках. Зато можно сэкономить.

Покрытие теплого пола во многом определяет насколько комфортно будет им пользоваться

Затем на стяжку укладывают керамическую плитку — в ванной, коридоре, на кухне. В жилых комнатах чаще используют ламинат, линолеум, ковролин.

Независимо от того, какое напольное покрытие вы планируете приобрести, надо использовать только те материалы, которые предназначены для укладки на теплый пол. Они имеют повышенную теплопроводность, нормально переносят длительный нагрев. Так что повышенная цена обоснована, да и обогрев будет более эффективным.

Самый неудачный выбор финишного покрытия для теплого пола — ковролин. Даже специальный, он хуже всех других проводит тепло. Для того чтобы нагреть его до приемлемых 28-29°C, приходится поднимать температуру нагревательных элементов на 4-5°C  больше, чем при других типах отделки.

Самый удачный выбор — керамическая плитка или керамогранит. У них хорошая теплопроводность, но они также отличаются повышенной теплоемкостью — много времени проходит, пока они прогреются. Укладывать плитку а теплый пол надо на специальный клей.

При использовании греющих кабелей (любых) или стержневого теплого пола, технология укладки одинакова. Сначала заливается стяжка, бетон набирает прочность на протяжении 28 дней, потом укладывается плитка. При использовании матов из греющего кабеля процесс изменяется, причем значительно: плитку можно класть сразу поверх матов на требуемый слой клея. Расход клея в этом случае большой (минимальный слой плитка+клей   3 см), но времени требуется значительно меньше.

Под ламинат лучше использовать пленочный теплый пол

Пленочный теплый пол можно делать без стяжки. Его кладут под ламинат. Поверх пленки расстилают только специальную подложку (для теплого пола) и можно укладывать ламинат. Под линолеум или тот же ковролин, делают жесткое основание — кладут листы фанеры, ДСП или ОСП (OSB), а уже на них укладывают финишное покрытие. Такое устройство электрического теплого пола — без стяжки — возможно только в случае, если есть радиаторное отопление. Укладывается все быстро, но отопление неэффективно — большой теплоотдачи не добиться никакими средствами.

Теплоизоляция

Чем лучше теплоизоляция пола под электрическими нагревателями, тем меньше электроэнергии потребуется для поддержания нормальной температуры. Если при строительстве пол уже был достаточно утеплен, можно утепление не укладывать. Хотя любая система — кабельный или пленочный пол вы укладываете — говорит о необходимости использования теплоизолирующей подложки. Они разные в разных системах, но их присутствие желательно. Тогда, делая расчет электрического теплого пола по среднестатистическим данным, можно брать требуемую мощность по нижнему краю или даже еще немного ниже. А это — сэкономленные деньги и при устройстве, и при эксплуатации (меньше тепла уходит на нецелевой обогрев).

Немного о теплоизоляционных материалах, которые рекомендуют использовать при устройстве теплого пола. Самый оптимальный — экструдированный пенополистирол (ЭППС). Он имеет достаточную плотность и прочность, чтобы выдержать давление стяжки и всего, что на ней будет находиться. Второй вариант — напыляемая теплоизоляция высокой плотности. Способ еще лучше, но и еще дороже. Плотность под стяжку требуется высокая 60-80 кг/куб, а стоит такая напыляемая теплоизоляция еще дороже, чем ЭППС. Правда, имеет лучшие на сегодня характеристики (теплопроводность почти как у воздуха 0,2-0,3 в зависимости от производителя).

Стандартная схема устройства электрического теплого пола с греющими кабелями или матами

Часто при укладке электрического теплого пола советуют использовать теплоизоляцию с фольгированной поверхностью. Аргументируют это тем, что фольга отражает тепловые лучи внутрь помещения. Она так и работает, но при наличии воздушного зазора между нагревателем и фольгой (не менее 3 см). В пироге теплого пола нет и не может быть никаких воздушных прослоек. Так что укладка этого материала — просто пустая трата денег и времени. Есть и еще один аргумент против укладки слоя фольги под теплый пол. Фольга в бетоне разрушается в пыль через несколько недель и становится совсем уж бесполезной. Даже перераспределять равномернее тепло в таком состоянии они не может.

Терморегуляторы и датчики

Схема электрического теплого пола предполагает наличие терморегулятора и датчика температуры. Их наличие не обязательно — можно вручную включать и выключать нагреватели. Но только вместе с этими устройствами система будет работать нормально, длительный срок, обеспечит требуемый уровень комфорта, рационально будет использовать электроэнергию, избегать перегрева. На расчет электрического теплого пола наличие или отсутствие терморегулятора с датчиком никак не влияют, а вот на сроке службы сказываются очень сильно. Как уже говорили, подавляющее большинство нагревательных элементов боится перегрева, а его при ручном управлении избежать очень сложно. Пару раз не успеете вовремя выключить, кабели/пленка/маты расплавятся.

stroychik.ru