Содержание:

Проектирование системы

Планирование системы устройства теплого водяного пола своими руками основано на просчете отопительных нагрузок по отдельным помещениям здания. Если этого не сделать, то возникают проблемы: слишком высокая или низкая температура воды на разных участках системы, трудности регулирования и поддержания нужной температуры и т.д.

Рекомендации по проектированию системы:

  • Желательная протяженность контуров — от 60 до 80м, максимальная – 100м.
  • Коллектор надо располагать по возможности в центре помещения.
  • Не надо подсоединять к одному и тому же коллектору контуры, которые разнятся по длине более чем в 2 раза.
  • Рекомендуемый шаг монтажа – центральные зоны – 30см, зоны по краям — 15см.
  • Стандартное число рядов в краевых зонах – 6.
  • Влажные помещения укладываются полностью шагом в 15см.
  • При более двух коллекторах нужно ставить балансировочные клапаны.
  • Предельное снижение давления на коллекторе, которое допускается – 20 кПа.
  • Толщина теплоизолятора (полистирол) – первый этаж – 10см, последующие этажи – 3см.
  • Расход воды в контурах – 0.03/0.07 литров в секунду
  • Все помещения желательно регулировать по отдельности.
  • Для бетонной водяной системы на больших площадях нужны деформационные швы.

Что нужно знать и иметь для правильного расчета и проекта:

  1. Все планы комнат.
  2. Конструкции наружных стен.
  3. Виды и размеры окон.
  4. Режим температур в помещениях.
  5. Места установки коллекторов.
  6. Место расположения и тип теплогенератора.
  7. Виды финишных напольных покрытий в помещениях.
  8. Разновидность системы – бетонная либо настильная.
  9. Нужно ли покомнатное регулирование температур.

Сложные вычисления, и теплотехнические тоже, необходимо делать в специальных компьютерных программах. Для уже эксплуатируемых домов рассчитывают коэффициент теплопередачи от ограждающих конструкций, где К= Вт/(м?·°С) на основании имеющихся данных. Часто применяется и величина, обратная этому показателю – сопротивление теплопередаче, где R=(м?·°С)/Вт.

Если дом лишь в проекте, по данным теплотехнического расчета делается вывод об энергосберегающих качествах конструкций, и необходимости их дополнительной теплоизоляции. По вычисленным величинам оценивается насколько «теплы» окна и стены. Чем выше показатель R, тем лучше сохраняется тепло в помещении. Для расчета водяных обогреваемых полов также важны показатели тепловых потерь в здании.

Расчет теплопотерь водяного пола

Теплопотери в помещениях можно просчитать по удельному тепловому потреблению (условному). Как пример: 80Вт/м? умножается на площадь постройки 100м?, то есть тепловые потери составят 8кВт. Этот способ годен только для приблизительного определения теплового потребления домов в целом. При средних показателях удельных теплопотерь в здании в 80Вт, удельные тепловые потери отдельных помещений могут варьироваться от 20Вт до 300 Вт на кв. метр. Из-за этого теплопотери в каждой комнате надо определять, учитывая некоторые аспекты. А именно:

  • Коэффициенты тепловой передачи у ограждающих конструкций и их площадь.
  • Среднюю температуру наружного воздуха в зимнее время в вашем регионе.
  • Режим температур воздуха в данном помещении.
  • Есть ли механическая вентиляция.
  • Кратность воздухообмена и температуры приточного воздуха.
  • Присутствуют ли дополнительные тепловые источники в комнате.

На основании установленных теплопотерь, формы помещений и ваших пожеланий, на планах размечаются зоны полов, где будет уложена система. При обычных условиях теплые полы могут покрывать нагрузки примерно в 100 Вт/м?. Когда данный показатель изменяется в ту или иную сторону, это зависит от таких факторов.

  • Шага монтажа трубок и их диаметра.
  • Температуры входящей и выходящей из контуров воды.
  • Вида напольного покрытия.
  • Вида теплоизоляции под системой.
  • Материала и высоты стяжки.
  • Режима температур воздуха в комнатах и т.д.

Водяной пол, как вспомогательная и основная система

Основное обогревание ложится на радиаторы. Тут нужно только поддерживать в системе температуру воды постоянной. Этот тип регулирования называется термостатическим. В этом случае, если водяной пол является основным, чтобы компенсировать тепловые потери комнаты, степень нагревания воды зависит от перепада температур снаружи здания.


Важно! Чем более холодная погода, тем сильнее должна быть прогрета вода в системе теплого пола, и наоборот.

Обычно используются такие методы подключения систем:

  1. прямо от низкотемпературных котлов;
  2. от высокотемпературных котлов через смесительно-регулировочные узлы либо смесительные (трехходовые) клапаны.

Теплые полы — это низкотемпературный тип отопительной системы. В теории можно подстроить котёл на минимальное нагревание и добиться необходимого тепла. Но, есть один аспект. В обычных нагревательных котлах при эксплуатации их в низкотемпературных диапазонах, КПД резко падает. Иными словами — та экономия, которой вы хотели, делая проект энергосберегающей системы обогреваемого пола, теряет весь смысл. Вследствие этого, вам необходимо иное решение. Некоторые современные теплогенераторы могут подавать воду с нужной пониженной температурой. В них встроен режим эксплуатации на подачу теплоносителя, нагретого до +30/50°.

И если такой котёл оборудован циркуляционным насосом, а вода греется до одной и той же температуры для всех контуров, вы получите самый низкозатратный метод обогрева здания водяными полами. Если режима низких температур у котла нет, придётся использовать смесительный трёхходовой клапан. Ведь температура воды в системе обогреваемых полов не такая как в радиаторном аналоге. Смесительный узел можно оснастить термостатом, при помощи которого и задавать нужное значение температур.

Важно! Если в вашем доме есть сильно отличающиеся по взаимодействию с теплыми полами покрытия, например – дощатые и из керамической плитки, то для таких комнат надо будет монтировать отдельные контуры.

В силу различной теплопроводности данных материалов, необходима разная температура воды при одних и тех же показателях температуры внешнего воздуха. Следует также помнить, что есть покрытия, которые очень плохо или вообще не совместимы с обычными водяными теплыми полами. Например – уложенная паркетная доска или штучный паркет. Под него необходимо обустраивать другие виды напольных систем. Вы можете сделать под такое покрытие пленочный теплый пол своими руками.

Комбинированная система водяного пола

Часто полностью оборудовать отопительную систему, основанную только на тёплых полах, бывает невозможно. Есть комнаты с усиленными тепловыми потерями и участки, где элементы системы разместить нельзя. Из-за этого приходится комбинировать две системы. Но это не значит, что возникает нужда в двух разных котлах. Применяется один, эксплуатируемый в высокотемпературном режиме.

При этом подсоединять тёплые полы к обратке от радиаторов нельзя. С подобной схемой трудно управлять процессом. Вы не сможете рассчитать, каков будет режим температур воды в обратке при температуре снаружи в -5°, а какой при -10° либо при -25°. Из-за этого контуры радиаторов и теплых полов надо разделять, а подачу производить через обычный трехходовой кран. Одним циркуляционным насосом вам обойтись, также не получится. Объединить в одной системе два очень разных конструктивно контура вы не сможете. Систему нельзя будет нормально сбалансировать.

Для балансировки в таких случаях применяется смесительно-регулировочный узел. Он представляет собой регулирующий клапан и циркуляционный насос. Последний постоянно прогоняет теплоноситель в контуре, а клапан осуществляет его подпитку нагретой водой так, чтобы удерживать температуру подачи на нужном уровне.

Отличия водяного теплого пола

Главный вопрос устраиваемого теплого водяного пола своими руками – теплый ли на самом деле? Ведь каждый из отопительных контуров обладает большой протяжённостью. Из-за этого гидравлическое сопротивление в системе часто достигает внушительной величины. Чтобы она функционировала, можно либо на каждом из этажей установить по отдельному насосу с небольшой мощностью либо поставить через промежуточный коллектор один, но мощный насос.

Выбор насоса производится, исходя из того расчёта, сколько теплоносителя и с каким давлением необходимо закачивать. При этом простое подсчитывание количества метров не даст точную цифру гидравлического сопротивления в системе. На неё оказывают влияние длина и диаметр труб, число разветвителей и вентилей, метод монтажа и число изгибов в магистрали. Как уже писалось, в профессиональном проекте данный показатель вычисляется в специальных компьютерных программах. Но, существует и другой подход. Есть штатное оборудование с заранее известными техническими характеристиками. Исходя из необходимых параметров, гидравлические свойства системы подгоняются под показатели насоса, при этом можно маневрировать разными параметрами системы.

Расчет количества труб в погонных метрах

Выполнив все расчеты, вы завели в проекте воду с заданными гидравлическими качествами на этаж. Что делать далее? Зная, что все контуры в силу разных объемов обогреваемых комнат, отличны по длине, нужно добиться одинакового гидравлического давления по всем участкам системы. Но напор насоса является величиной постоянной.

Если в различные по своей длине трубки подавать одинаковый объем воды, она в большем по длине контуре, отдав основанию тепловую энергию, на выходе окажется существенно холоднее, чем в контуре коротком. Поэтому могут появиться четко выраженные хорошо нагретые и совсем холодные участки. Самый плохой вариант, когда вода вообще не течет в более длинный контур, который обладает большим гидравлическим сопротивлением. Теплоноситель начинает движение по меньшему по длине пути и с меньшим сопротивлением.

Точный расчет по обустройству водяного теплого пола производится после всех приведенных в статье этапов. Но, приблизительно узнать количество необходимых материалов вы можете и заранее. Это нужно для того, чтобы вы знали масштабы своих финансовых затрат. Возьмем для примера комнату площадью 10м?, в которой нужно поддерживать температуру в +20°.  Вдоль стен, где будет стоять мебель (одна стенка 5м и две стенки по 2м), надо оставить краевые участки, шириной в 30см. Высчитываем рабочую площадь системы:10-0,3·(5+2+2) = 8.3м?.

Теперь надо определить тепловые потери комнаты. Они зависят от объема остекления, свойств утепления конструкций, потолочной высоты и пр. Разброс данного показателя может быть от 20 Вт/м? для домов с высокоэффективными ограждающими конструкциями и стеклопакетами, до 300 Вт/м? для зданий с тонкими стенами и большим числом проемов.

Схема расчета такова: чем выше тепловые потери, тем меньше нужен шаг укладки (или больший диаметр) труб для обустройства водяного пола. Если взять усредненную величину в 80 Вт/м?, то приблизительные варианты выбора трубного диаметра и их шага в зависимости от средних показателей температуры воды, а также необходимое количество труб, можно узнать из сводных таблиц соответствующих СНиПов. При этом учитывайте, что температура у ног должна быть около +24°, а у головы +20°.

По материалам сайта: http://strofix.ru