Водяной теплый пол расчет и проект: как сделать

Сейчас в быту часто устанавливают водяные обогреваемые полы. Эти полы делают очаг более комфортным и значительно экономят деньги. Перед монтажом системы необходимо сделать расчет и проект.

Процесс проектирования системы

Проектирование данной системы своими руками основывается на расчете отопительных нагрузок по отдельным комнатам здания. Если данный процесс не выполнить, тогда возникают некоторые проблемы: перепад температуры, поддержка соответствующей температуры и прочее.

Советы по созданию проекта системы:

  • протяженность контуров - от 60 - 80м, максимум - 100м.
  • Коллектор лучше расположить в центре комнаты.
  • Не следует к одному и тому же коллектору присоединять контуры, с разной длиной больше чем в 2 раза.
  • Шаг монтажа в центральной зоне должен иметь 30см, а в зоне по краям - 15см.
  • Стандартное количество рядов в краевых зонах равняется 6.
  • Влажные помещения следует полностью уложить с шагом в 15см.
  • Если есть больше двух коллекторов, тогда устанавливают балансировочные клапаны.
  • Давление на коллекторе может быть снижено максимум до 20 кПа.
  • Теплоизолятор на первом этаже должен иметь толщину в 10см, на последующих этажах - 3см.
  • В контурах расход воды равняется 0.03-0.07 литров в секунду
  • Все комнаты лучше регулировать по отдельности.
  • Для водяной бетонной системы на больших площадях применяют деформационные швы.

Чтобы проект и расчет были правильными необходимо иметь и знать следующее:

  • Все планы помещений.
  • Конструкции стен наружных.
  • Размеры и виды окон.
  • Температурный режим в комнатах.
  • Места монтажа коллекторов.
  • Место установки и тип теплогенератора.
  • Разновидности напольных финишных покрытий в комнатах.
  • Виды системы - настильная или бетонная.
  • Необходимо ли покомнатно регулировать температуру.

Главным элементом проекта монтажа теплых полов своими руками это теплотехнический расчет.

Сложные вычисления, в том числе и теплотехнические, делают в компьютерных специальных программах. Для домов, сданных в эксплуатацию, рассчитывают коэффициент теплопередачи от ограждающих конструкций, где К= Вт/(м?·°С) на основе имеющихся данных. Часто применяют обратную данному показателю величину, в виде сопротивления теплопередаче, где R=(м?·°С)/Вт.


Когда дом находится лишь в проекте, по данным теплотехнического расчета делают вывод об энергосберегающих характеристиках конструкций, и степени их дополнительной теплоизоляции. По данным величинам оценивают степень теплоты окна и стены. Чем будет выше показатель R, тем лучше в комнате сохраняется тепло.

Чтобы рассчитать водяные обогреваемые полы также необходимы показатели тепловых потерь в сооружении.

Теплопотери рассчитывают на основе удельного теплового потребления. Например: 80Вт/м? умножают на площадь постройки 100м?, таким образом, тепловые потери равны 8кВт.

Но этот метод вычислят только приблизительного число данного показателя. При среднем таком показатели его величина равняется 80Вт. Он может колебаться в отдельных комнатах от 20Вт - 300 Вт на кв. метр.

Из-за чего теплопотери в каждом помещении определяют с учетом некоторых аспектов:

  • Коэффициенты тепловой передачи у конструкций ограждающих и их площадь.
  • Среднюю температуру воздуха на улице в зимнее время года в вашем регионе.
  • Температурный режим воздуха в данной комнате.
  • Существует ли механическая вентиляция.
  • Кратность температуры и воздухообмена приточного воздуха.
  • Наличие дополнительных тепловых источников в помещении.

На основании данных теплопотерь, формы комнат и пожеланий, на схемах размечают области полов, где и будет смонтирована система.

В обычных условиях теплые полы покрывают нагрузки около 100 Вт/м?. Изменение этого показателя в какую-либо сторону зависит от следующих факторов:

  • Шага укладки трубок и их диаметра.
  • Температуры выходящей и входящей воды из контуров.
  • Разновидности напольного покрытия.
  • Разновидности теплоизоляции под системой.
  • Высоты и материала стяжки.
  • Температурный режим воздуха в помещениях и прочее.

Водяной пол в роли вспомогательной и основной системы

Теплые полы могут быть дополнительной и основной системой обогрева. При первом случае водяной теплый пол только в малой степени подогревает покрытие и придает комфорт. Основным источником тепла являются радиаторы. Здесь только поддерживают в системе постоянную температуру воды. Такой вид регулирования называют термостатическим.

Когда водяной пол является основным, для компенсации тепловых потерь помещения, от температурных колебаний снаружи здания зависит степень нагревания воды.

Важно! Чем холоднее на улице, тем большую температуру должна иметь вода в системе теплого пола, и наоборот.

Обычно применяют следующие способы подключения систем:

  • прямо от котлов низкотемпературных;
  • от котлов высокотемпературных через узлы смесительно-регулировочные или клапаны смесительные.

Теплые полы являются низкотемпературным типом отопительной системы. В теории котёл подстраивают на минимальное нагревание и добиваются требуемого тепла. Но, есть один нюанс.

В нагревательных обычных котлах в процессе их эксплуатации в низкотемпературных диапазонах, резко снижается КПД. Поэтому желаемая экономия теряет весь свой смысл. Поэтому необходимо воспользоваться иным решением.

Современные некоторые теплогенераторы подают воду с необходимой низкой температурой. В них встраивают эксплуатационный режим на подачу теплоносителя, который нагрет до +30-50°.

Если данный котел имеет циркуляционный насос, а вода нагревается до одинаковой температуры для каждого контура, тогда Вы получите наиболее низкозатратный способ обогрева здания с помощью водяных полов.

В случае, когда у котла нет режима низких температур, тогда следует применить трёхходовой смесительный клапан. Температура воды в системе данных полов отличается от температуры в радиаторе.Смесительный узел также можно оснастить термостатом, с помощью которого задается необходимая температура.

Важно! Если в доме есть покрытия, отличающиеся по взаимодействию с теплыми полами, например для дощатых и из керамической плитки монтируют отдельные контуры.Из-за разной теплопроводности этих материалов, необходима для одинаковых показателей температуры внешнего воздуха разная температура воды.

Но существуют покрытия, которые плохо либо вообще не совместимы с водяными обычными теплыми полами. Например, это паркетная доска либо штучный паркет. Под него укладывают другие разновидности напольных систем, например теплый пленочный пол своими руками.

Система комбинированная

Иногда бывает оборудовать отопительную систему на основе тёплых полах, бывает нереально. Есть помещения с тепловыми усиленными потерями и участки, где размещение элементов системы нельзя.

Поэтому необходимо две системы скомбинировать. Но это не говорит том, что необходимо устанавливать два разных котлах. Устанавливают один, используемый в высокотемпературном режиме.

Причем нельзя подсоединить тёплый пол к обратке от радиаторов. Данной схемой процессом управлять трудно. Невозможно сделать расчеты режима температур воды в обратке при наружной температуре в -5°, -10° или -25°.

Поэтому контуры радиаторов и теплых полов разделяют, а подачу осуществляют через трехходовой обычный кран. Только одним циркуляционным насосом не обойтись. В одну систему объединить два различных конструктивно контура невозможно, она не будет нормально сбалансированной.

Для этого используют смесительно-регулировочный узел, представленный в виде регулирующего клапана и циркуляционного насоса. Последний все время в контуре прогоняет теплоноситель, а клапан его подпитывает нагретой водой таким образом, чтобы температуру подачи всегда была на одном уровне.

Отличия теплого водяного пола

Теплый водяной пол своими руками на самом ли деле является теплым? Так как большая протяжность у каждого из отопительных контуров. Из-за чего гидравлическое сопротивление в системе очень часто представлено внушительной величиной.

Для ее работы, на каждом этаже устанавливают по отдельному насосу с маленькой мощностью либо ставят через коллектор промежуточный один мощный насос.

Выбор насоса зависит от расчёта, количества теплоносителя и закачиваемого давления. Но подсчитывание количества метров не выдаст точную цифру сопротивления гидравлического в системе.

На неё влияют длина и диаметр труб. число вентилей и разветвителей, метод укладки и число изгибов в магистрали. Это показатель вычисляют в компьютерных специальных программах.

Но есть и другой метод. Существует штатное оборудование с уже известными техническими характеристиками. За счет необходимых параметров, гидравлические свойства системы подгоняют под показатели насоса, при этом маневрируют различными параметрами системы.

Процесс распределения тепла

После выполнения всех расчетов, в проекте заводят воду с гидравлическими заданными качествами на этаж.

Так как все контуры из-за различных объемов обогреваемых помещений отличаются по длине, необходимо добиться гидравлического одинакового давления по каждому участку системы. Но постоянная величина это напор насоса.

Если в разные по длине трубки подавать один и тот же объем воды, в наиболее длинном контуре она отдаст свое тепло основанию, на выходе будет значительно холоднее, чем в коротком контуре. Поэтому могут образоваться хорошо и плохо нагретые участки.

Хуже всего, когда в длинный контур вода вообще не поступает, так как он имеет большое гидравлическое сопротивление. Теплоноситель начинает двигаться по пути минимальной длины и с минимальным сопротивлением.

Поэтому в системе монтируют распределительный коллектор, предназначенный для баланса подачи воды по контурам нагревательным так, чтобы по объему помещения она распределялась равномерно. За счет термостатов можно менять температурный режим в каждом контуре системы.

Расчет количества труб в погонных метрах

Точный расчет по монтажу теплого водяного пола проводят после всех вышенаписанных в статье этапов. Но приблизительное количество требуемых материалов можно узнать и заранее. Это поможет Вам заранее узнать о своих финансовых затратах.

Например, помещение имеет площадь 10м?, и в ней необходимо поддерживать температуру в +20°.Вдоль стен, где будет находиться мебель (одна стенка имеет 5м и две стенки по 2м), оставляют краевые участки с шириной в 30см. Теперь можно высчитать рабочую площадь системы:10-0,3·(5+2+2) = 8.3м?.

Затем определяют тепловые потери помещения, которые зависят от объема остекления, свойств утеплительных материалов конструкций, высоты потолка и прочее.Данный показатель может равняться для домов с ограждающими высокоэффективными конструкциями и стеклопакетами от 20 Вт/м? - 300 Вт/м? для зданий, у которых стенки тонкие и большое число проемов.

Схема расчета следующая: чем больше тепловые потери, тем меньше делают шаг укладки либо больший диаметр труб для монтажа водяного пола.

При усредненной величине в 80 Вт/м?, примерные варианты выбора трубного диаметра и их шага, зависит от средних показателей температуры воды, нужное число труб узнают из сводных таблиц соответствующих СНиПов.Помните, что у ног температура должна быть примерно +24°, а у головы +20°.

По материалам сайта: http://polguru.ru