Расчет водяного теплого пола

Современные системы теплого пола в прямом смысле и в переносном являются фундаментом, основой, создающие уютную и комфортную атмосферу любого жилья. Они, быстро обогревая дом, оказывают положительное влияние на здоровье и общее самочувствие человека. Но достигается такой эффект от теплых полов, если расчет водяного теплого пола и его сборка сделана верно.

Работа системы строится на основе равномерного распределения тепла, идущего по направлению от пола к потолку по всей площади помещения. Воздух, нагретый до нужной температуры, находится внизу и постепенно поднимается к потолку на высоту до 2-х метров.

Температура воздуха при этом на уровне пола на 2 - 4 градуса выше, нежели чем на уровне головы. Этот температурный режим наиболее комфортен для организма человека. Недаром народ издревле говорил: «Сохраняй голову в прохладе, а ноги в тепле».

При желании собственноручно сконструировать и смонтировать теплый водяной пол, познакомьтесь с пошаговым пособием по обустройству теплых водяных полов.

Используемый в данной системе принцип распределения тепла дает возможность устранить конвективные потоки, распространяющие в воздухе пыль. Еще один ключевой момент - теплые полы ощутимо снижают влажность финишного покрытия пола, которая, не секрет ни для кого, создает условия появления бактерий и грибков.

Стало быть, такие материалы как паркетная доска или штучный паркет и даже ковролин, используемые вместе с системой отапливаемого пола в доме, прослужат значительно дольше.

Следует знать и такой факт, что использование теплых полов полагает частичный и даже возможно полный отказ от использования радиаторов. Кроме того система отопления водяного пола находится под покрытием пола, то это дает возможность установить в комнату панорамные окна и расширяют перечень возможных вариантов расстановки мебели и дизайна помещения.


Стоит напомнить и об экономической выгоде.

Современная строительная индустрия предлагает два системы теплых полов:

  • водяную;
  • электрическую.

К безусловным преимуществам второй относят быстрый и дешевый способ сборки. Первый тип системы этим похвастаться не может. Тем не менее он характеризуется положительно, так как эксплуатационные затраты довольно низкие.

Через несколько лет оплата электроэнергии в совокупности с проектными расходами и расходами на монтаж электрических теплых полов превысят в два раза затраты на установку и обслуживание водяной системы подогрева полов. При выборе системы теплых полов этот расчет затрат является существенным, но не единственным весомым аргументом.

Еще аргументы в копилку водяных систем подогрева пола. У них технологически предусмотрен при эксплуатации низкотемпературный режим. Это значит - теплоноситель не нагревается более 50? С. На первый взгляд, кажется мало.

При всем том за счет величины площади нагрева, а это собственно вся поверхность пола, получаем равномерный обогрев всего объема комнаты. Результат для домовладельца весьма оптимистичный, так как при этом экономия составит 25-40% всех затрат в сравнении использованием традиционных отопительных систем. Ощутимая экономия?!

Такой пол кроме того экологически чистый и на 100% безопасный. При эксплуатации такой пол не создает электромагнитных излучений, вредящих здоровью человека. Немаловажный нюанс!

Чаще всего самостоятельно монтируют водяной теплый пол в частных жилых домах.

Не разрешается также врезка в систему ГВС, то есть в систему горячего водоснабжения. Вода из труб ГВС, проходя по контуру, значительно охлаждается. Такой вариант вызовет негодование соседей, которые получают воду вслед за вами.

Некоторые все-таки создают такое подключение. Но помнить, что это нарушает правовые нормы и влечет за собой административное наказание. Исключением являются новостройки, в которых изначально в проекте сделан расчет разрешающий подключение отапливаемого водяного.

Принцип произведения расчета

В упрощенном варианте, система выглядит как сеть трубопроводов, походящая меж основанием и финишным покрытием пола, через которую циркулирует антифриз, раствор этиленгликоля или обычная водопроводная вода.

Эта система включает в себя такие компоненты:

  • Основной, этот вариант исключает другие виды отопления.
  • Комфортный, он используется в качестве дополнения к центральному отоплению

Следующим этапом является сбор исходных данных (максимально достоверных). Приблизительность измерений и ошибочные расчеты на этом этапе приводят к краху всей системы.

  • Площадь помещения;
  • Тип помещения;
  • Запланированная температура;
  • Напольное финишное покрытие:
  • Потери тепла.

Существует ряд нюансы, незначительных на первый взгляд, но оказывающих немаловажное влияние на результат проводимых расчетов.

Имеется в виду следующее:

  • Учет первых и последних этажей зданий;
  • Учет объема остекления, то есть наличие модных сейчас эркеров, зимних садов или простых остекленных балконов;
  • Учет недостаточно теплоизолирующих ограждающих конструкций (имеются в виду открытые балконы, тонкие и торцевые стены здания);
  • Учет напольного покрытия из специального материала высокой теплоемкости или большой толщины (например, толстые плиты гранита, мрамора и тому подобных материалов).

Вышеперечисленные моменты требует увеличения мощности системы, а также указывают на необходимость проведения теплотехнических расчетов. В первую очередь это касается комнат с дощатыми полами или паркетом. На такой поверхности пола температура будет чувствительно меньше желаемой при стандартной мощности системы из-за невысокой теплопроводности древесины.

В сети Интернет можно найти массу мудреных расчетов, но в которых разобраться в них весьма затруднительно. Существуют и специальные программы, призванные существенно облегчить расчеты.

Но следует понять, есть ли надобность заниматься расчетами вообще? Если постройка старая, без всякого утепления, то производить расчеты водяного пола в качестве единственного способа обогрева не имеет смысла.

Это доказано на практике. При потерях тепла свыше 100 Вт на 1м2 этот вариант устройства отопления станет экономически невыгодным из-за расходов на энергоносители для обогрева. Иначе говоря, система будет чересчур дорогой.

Дома с установленными стеклопакетами и с незначительной теплоизоляцией стен и кровли, имеют потери тепла в среднем на грани 80 Вт/м2.

В таких домах, относительно утепленных, возможно применение любой системы водяного пола. При потерях тепла от 80 до 100 Вт/м2 разрешено по строительным нормам применять исключительно бетонную систему монтажа.

Опираясь на данную информацию, рассчитывайте мощности нагревательного оборудования (газового или электрического котла, теплонасоса) и определяйте ширину шага между трубами с учетом их типа.

Говоря о трубах, следует отметить, что в системе теплых полов используются определенные виды труб:

  • Пенопропиленовые. Весьма недорогие, характеризуются низкой теплопроводностью.
  • Металлопластиковые. Оптимальное соотношение цена-качество делает их наиболее популярными.
  • РЕХ-труба или так называемый сшитый полиэтилен. Хороший вариант;
  • Медные. Высокая стоимость объясняется высокой теплоотдачей;
  • Гофрированные нержавеющие. Новейший материал на рынке стройматериалов, эффективен по теплоотдаче.

Выбрав тип трубы, рассчитываем длину необходимую для обогрева обустраиваемой площади. Не забывайте, что при произведении расчета длины труб нужно учесть и способ их укладки.

Трубы конструкции водяного теплого пола размещают двумя способами:

  • «Змейка». Простота проектирования и монтажа определило ее широкое распространение на западе Европы.

При таком способе укладке возможен небольшой перепад температуры пола, так называемый эффект «полосатой зебры». Температурный перепад на отдельных участках обогреваемой поверхности объясняется расположением входа (более теплого) и выхода (менее теплого) контура.

Это снижает комфортность, и при больших потерях тепла может спровоцировать превышения в разных частях пола допустимой температуры.

Для сглаживания этого эффекта «полосатости», при проектировании вводят специальное ограничение (максимум 5°С) на амплитуду температур теплоносителя в контуре. Следовательно, «змейку» лучше применять в помещениях с невысокими теплопотерями.

  • «Улитка» (второе название «ракушка»). Популярен в странах СНГ. По сравнению со «змейкой» сложнее спроектировать и смонтировать.

«Улитка» характеризуется равномерным распределением тепла, что создается путем последовательного чередования подающих (горячих) и обратных (холодных) труб.

Иначе говоря, подающая и обратная трубы одного контура размещаются параллельно друг другу, а место возврата водяного носителя располагается строго посередине длины. Этот вариант позволяет добиться того, чтобы усредненная температура на каждом отрезке была одинакова.

Собственно процесс теплораспределения при бетонной настильной системе совершается в бетонной стяжке, а при применении безбетонной системы - в алюминиевых пластинах.

Этот способ монтажа увеличивает снимаемую отопительную нагрузку с поверхности пола из-за увеличения амплитуды температуры до 10°С. Этот показатель доходит до 25°С для систем большой мощности. Напоминаем, что «змейка» допускает перепад максимум 5°С.

Выше говорилось о необходимости определения шага укладки. Это зазор, оставляемый между трубами водяного пола.

Размер шага определяет:

  • Длину трубы контура;
  • Равномерность теплораспределения по поверхности пола;
  • Тепловую нагрузку, которую может обеспечить водяной пол.

Увеличивая шаг, следует повышать температуру теплоносителя, подаваемого в систему, для получения на поверхности пола нужной расчетной температуры.

Шаг может быть в рамках 50 600мм. У нас распространены расстояния от 15 до 30 см. Повторимся, выбор зависит от типа помещения и значения расчетной отопительной нагрузки. Возможны вариации с постоянным и переменным шагом.

Следовательно, при тепловой нагрузке максимум 50 Вт/м2 - постоянный шаг 300мм, при нагрузках в пределах 50 -80 Вт/м2 шаг до 200 мм, а при превышении порога 80 Вт/м2 и на участках со строгими требованиями к равномерному распределению температуры по поверхности длина шага не должна превышать150 мм.

В других случаях, скажем, вдоль наружных стен с высокими показаниями теплопотери, используется переменный шаг с увеличенной частотой, а вдоль внутренних перегородок наоборот.

Советуем при укладке труб с шагом 200 мм использовать 20-миллиметровую трубу.

Рекомендуем, чтобы длина труб контура не превышала 100 метров погонных. Важным моментом при укладке является и отступ от стен, он должен быть 20 см и более. Значит, расчеты будут выглядеть следующим образом.

Дано помещение размерами 6х5 метров, высчитываем его общую площадь 6х5=30 м2, активную площадь рассчитываем по формуле: 30-(6+5+5) х 0,2 = 26,8 м2. Если шаг 150 мм, то расход трубы приблизительно составит 6м/п на 1 м2. Следовательно: 100 делим на 6 и получаем приблизительно 16-17 м2. Это значит, что в помещении с активной площадью 26,8м2 надо монтировать 2 контура труб, каждый - 13,5 м2 с примерной длиной труб 80м/п на каждый контур.

Сравнительно сложно произвести правильный расчет теплого водяного пола, выступающего в роли единственного способа обогрева помещения. Надо учитывать все, от особенностей климата и нормативной документации до характеристик всех применяемых в работе материалов.

Причем, уровень финансовых расходов на установку, последующую эксплуатацию и обслуживание будет зависеть от технической грамотности произведенных работ. Но обустройство теплого пола как дополнительной системы отопления вполне посильная задача даже для дилетанта. Принцип сборки не вызовет у вас больших трудностей. Но об этом поговорим позже.

По материалам сайта: http://nobox.ru