Как сделать расчет водяного теплого пола?

Теплый пол расчет мощности

На определение необходимой мощности теплого пола в помещении влияет показатель теплопотерь, для точного определения которых потребуется произвести сложный теплотехнический подсчет по особой методике.

• При этом учитываются следующие факторы:
• площадь обогреваемой поверхности, общая площадь помещения;
• площадь, тип остекления;
• наличие, площадь, тип, толщина, материал и термическое сопротивление стен и иных ограждающих конструкций;
• уровень проникновения солнечных лучей в помещение;
• наличие иных источников тепла, в том числе учитывается тепло, источаемое оборудованием, различными приборами и людьми.

Методика выполнения подобных точных расчетов требует глубоких теоретических знаний и опыта, а потому теплотехнический расчет лучше доверить специалистам.

Ведь только они знают, как рассчитать мощность теплого пола водяного с наименьшей погрешностью и оптимальными параметрами

Особенно это важно при проектировании обогреваемого встроенного отопления в помещениях большой площадью с большой высотой

Укладка и эффективная эксплуатация водяного обогреваемого пола возможна лишь в помещениях с уровнем теплопотерь менее 100 Вт/м². Если теплопотери выше, необходимо принять меры по утеплению помещения с целью снижения потерь тепла.

Однако если проектный инженерный расчет стоит немалых денег, в случае с небольшими помещениями приблизительные расчеты можно провести самостоятельно, приняв 100 Вт/м² за усредненную величину и отправную точку в дальнейших расчетах.

1. При этом для частного дома принято корректировать усредненный показатель потерь тепла исходя из общей площади строения:
2. 120 Вт/м² – при площади дома до 150 м²;
3. 100 Вт/м² – при площади 150-300 м²;
4. 90 Вт/м² – при площади 300-500 м².

Нагрузка на систему

• На то, какая будет мощность водяного теплого пола на квадратный метр, влияют такие параметры, создающие нагрузку на систему, определяющие гидравлическое сопротивление и уровень теплоотдачи, как:
• материал, из которого изготовлены трубы;
• схема укладки контуров;
• длина каждого контура;
• диаметр;
• расстояние между нитками труб.

Характеристика:

Трубы могут быть медными (отличаются наилучшими теплотехническими и эксплуатационными характеристиками, однако обходятся не дешево и требуют специальных навыков, а также инструмента).

Основных схем укладки контура два: змейкой и улиткой. Первый вариант наиболее прост, но менее эффективен, так как дает неравномерный нагрев пола. Второй более сложен в реализации, но эффективность прогрева на порядок выше.

Площадь, отапливаемая одним контуром, не должна превышать 20 м². Если отапливаемая площадь больше, то целесообразно трубопровод разбить на 2 или более контуров, подключив их к распредколлектору с возможностью регулирования нагрева участков пола.

Общая длина труб одного контура должна быть не больше 90 м. При этом, чем больший выбран диаметр, тем больше расстояние между нитками труб. Как правило, не применяются трубы с диаметром более 16 мм.

Каждый параметр имеет свои коэффициенты для дальнейших расчетов, посмотреть которые можно в справочниках.

Расчет мощности теплоотдачи: калькулятор

Чтобы определить мощность водяного пола, необходимо найти произведение общей площади помещения (м²), разницы температур подачи и обратно поступающей жидкости, и коэффициентами, зависящими от материала труб, напольного покрытия (дерево, линолеум, плитка и т.д.), других элементов системы.

Мощность водяного теплого пола на 1 м², или теплоотдача, не должна превышать уровень теплопотерь, однако не более чем на 25%. В случае слишком малого или слишком большого значения, необходимо произвести перерасчет, выбрав иной диаметр труб и расстояние между нитями контура.

Показатель мощности тем выше, чем больше диаметр выбранных труб, и тем ниже, чем больший шаг задан между нитками. Для экономии времени можно воспользоваться электронными калькуляторами расчета водяного пола или скачать специальную программу.

Обогрев лоджии

Третье правило
Теплый пол необходим на любой утепленной лоджии.

Кто-то ставит там конвекторы или подводит полноценные батареи.

Кто-то сносит перемычку и объединяет балкон с квартирой, увеличивая свою площадь. Но температура пола от этого мало меняется. Он как был холодным, так и им и останется.

Если вы надеетесь на соседей снизу, которые утеплят свою лоджию, и тем самым косвенно помогут вам с сохранением тепла. Смею вас огорчить.

У вас на балконе все равно будет холодно. При качественном ремонте лоджии, на потолок крепится утеплитель. Поэтому ваша плита получается изолированной и прогреваться за счет соседа не будет.

Поэтому не важно, теплый ли у ваших соседей балкон или холодный, на ваш пол это повлияет минимальным образом. У вас все равно будет холодно

И какой бы мощный конвектор не стоял, по аналогии с батареями в самой квартире, он опять же будет греть только верхние слои воздуха, совершенно не затрагивая полы.

Поэтому подводя итог вопросу, а нужен ли теплый пол в квартире, можно дать однозначный ответ – да, безусловно нужен.

Но этих теплых полов существует несколько видов, поэтому если хотите знать какой из них выбрать в определенных ситуациях, и сколько вы будете платить денег за такое отопление, подробно читайте об этом в статьях по ссылкам ниже.

Теплый или комфортный пол

Сразу стоит разобраться в терминологии и в назначении подогрева пола. Могут быть две ситуации:

• Отопление у вас сделано другого типа, а подогревать пол надо только, чтобы ногам было приятно и тепло. Так называют комфортный пол. Он может включаться самостоятельно. Летом в непогожие дни или ранней осенью, поздней весной. Но глобальное отопление решено иными средствами.

• Подогрев пола — основной вид отопления. Именно он дает основное тепло. Возможно, есть другие источники тепла, но они больше как резерв — на случай слишком холодных дней. Такой тип называют теплый пол.

Это разделение неофициальное, но так будет проще понять, какой именно подход вам выбрать при расчете и проектировании. А подходы разные, так как требования отличаются.

Особенности расчета теплого пола

И вот у нас построен и утеплен дом, осталось дело за малым: рассчитать и сделать обогрев с помощью электрического теплого, выполнить все остальные инженерные коммуникации и произвести чистовую отделку. Дом мы построили из кирпича с толщиной стен в 1 кирпич. Снаружи утеплили экструдированным пенополистиролом толщиной 50 мм в 2 слоя с перекрытием швов. В полу под черновой стяжкой также пенополистирол толщиной 50 мм в 2 слоя. Крыша утеплена базальтовой ватой толщиной 150 мм. Общая площадь нашего дома 150 м².

В среднем, на обогрев 1 м² общей площади необходимо затратить 100 Вт энергии, в нашем случае это электроэнергия. Этот показатель применим для климатической зоны с умеренным климатом. Значит, чтобы в нашем доме площадью в 150 м² было тепло и комфортно надо где-то 15 кВт.

Теперь давайте обсудим правила и нормы для обогрева дома только электрическим теплым полом.

3 обязательных условия для основного обогрева электрическим теплым полом.

1. Площадь теплого пола должна занимать не менее 60% от общей площади;
2. Напольное покрытие на первом этаже — плитка.
3. Мощность теплого пола пола должна быть не менее 180 Вт/м² при удельной мощности нагревательного провода в 18-20 Вт/погонный метр.

Выполнение этих условий даст нам возможность наслаждаться теплом даже в самые холодные зимние вечера. Давайте подробней остановимся на каждом пункте.

Площадь теплого пола должна занимать не менее 60% от общей площади

Это условие необходимо для обеспечения прогрева всего помещения. Если применить это правило к нашему дому, то мы получим: 150 м² * 60% = 90 м² теплого пола. При мощности 180 Вт/м² нам потребуется 16,2 кВт. Это немного больше 15 кВт, а значит этой мощности вполне будет достаточно для обогрева.

Надеюсь у вас не возник вопрос почему, как минимум на первом этаже, должна быть плитка в качестве напольного покрытия. Возник? Тогда давайте попробую объяснить.

Напольное покрытие на первом этаже — плитка

Во-первых, плитка — это самый экологически чистый материал. Во-вторых, из всех видов напольных покрытий, только керамическая плитка (керамогранит) является теплопроводящим материалом. Остальные же виды напольных покрытий, таких как ламинат, линолеум, паркетная доска, ковролин, являются теплоизоляционными материалами. А в сочетании с теплым полом нам как раз и нужен теплопроводящий материал, чтобы тепло, которое будет вырабатывать теплый пол, в полной мере отдавалось в помещение. Если же использовать теплоизоляционные материалы в качестве напольного покрытия, то часть тепла будет задерживаться и не будет в полной мере отдаваться в помещение

Это очень важно для первого этажа, когда внизу только бетон и земля. Для второго этажа и выше, особенно для жилых комнат, допускается использовать любое напольное покрытие

Мощность теплого пола пола должна быть не менее 180 Вт/м²

Для первого этажа нужен более мощный нагрев пола, поэтому лучше всего использовать нагревательный кабель. Его удельная мощность должна быть 18-20 Вт на 1 погонный метр кабеля. Монтировать его необходимо с шагом 10 см. Так на 1 м² уйдет 10 м кабеля, а значит мы получим 180-200 Вт на 1 м².

Определяем потери тепла

Чтобы не ошибиться в расчетах рекомендуем заказать специальный теплотехнический расчет, в котором учитывают следующие пункты:

1. Толщину и материал стел.
2. Материал и толщину фундамента.
3. Площадь окон, дверей и их степень утепления.
4. Климатические условия.

Как рассчитать поступающее тепло от пола.

Необходимо какое количество тепла может дать такая система отопления, в среднем с одного метра пола получается 60-80 Вт/м2. Главное не ошибиться в расчетах и помнить, что рассчитываем не общую площадь, а нагреваемую. То есть другими словами теплый пол нет смысла прокладывать под шкафы, холодильник, кухонный гарнитур. Нагрузка на теплый пол приводит к перегреву. Чтобы произвести расчёт верно, от общей площади вычитают площадь на которой располагаются предметы, и в итоге получим цифру отапливаемой площади. Далее эту цифру умножают на 80вт/м2, если сверху теплого пола будет плитка, и на 60Вт/м2, если напольное покрытие иное.

Рассчитывается этот показатель индивидуально для каждого конкретного жилого помещения. Если тепла поступает больше, чем теряет дом, то возможно сделать теплый пол основной системой отопления. Если показатель поступающего тепла низкий, то чаще прибегают к комбинированной системе отопления.

 В заключении хотелось бы порекомендовать утеплять пол владельцам домов, живущих в холодных регионах нашей страны.

Какие трубы выбрать для работы?

На стоимость материала будет влиять и качество. Если допустить ошибку в выборе труб и сделать неверный расчет, то система отопления может не работать. На сегодняшний день для конструирования теплого пола можно выбрать такие виды материалов:

1. отлично в таком случае подойдет медь. Именно ее применяют большинство, так как медь обладает только самыми лучшими качествами. Единственный минус – это дороговизна материала;
2. полипропилен так же используется достаточно редко. Дело в том, что такой материал имеет достаточно большой радиус загиба, что является неэкономично;
3. сшитый полиэтилен имеет хорошую теплопроводность и считается износоустойчивым. Стоимость таких материалов не слишком большая. Единственный недостаток, необходимость хорошо зафиксировать трубы при монтаже, иначе они будут разгибаться;
4. чаще всего используется именно металлопластик. Дело в том, что такой материал считается самым прочным и долговечным. Трубы из этого материала оснащены специальной алюминиевой прослойкой, которая окружена слоем полимеров. Это дает возможность трубам не подвергаться повреждениям при тепловом расширением.

Плюсы и минусы водяного теплого пола

Как любой вид отопления, водяной теплый пол преимущества и недостатки свои, разумеется, имеет. И это необходимо учитывать при принятии решения о монтаже именно такого типа отопительной системы.

К несомненным плюсам водяных теплых полов можно отнести следующие:

1. Экономичность – по сравнению с радиаторным отоплением от 20-30% до 60%. При подогреве до невысоких (30-50⁰С) температур воды с помощью газа в автономных системах, особенно при больших отапливаемых площадях, водяной пол выигрывает даже у электрического по затратам на эксплуатацию (до 5-7 раз экономичнее).
2. Безопасность, ведь трубы с теплоносителем, во-первых, имеют невысокую температуру, а во-вторых, и вовсе скрыты. Это исключает риск травматизма и получения ожогов.
3. Комфорт, обеспечиваемый равномерностью прогрева воздуха и приятные тактильные ощущения при ходьбе по полу босиком.
4. Эстетичность, ведь встроенная система решает проблему сокрытия или маскировки неэстетичных радиаторов, открывает широкие горизонты для реализации дизайнерских идей по перепланировке и обустройству интерьера.
5. Плавность и мягкость прогрева, безопасность для капризных напольных покрытий ввиду постепенного нагрева и невысоких температур, отсутствие теплового шока (в случае с установкой терморегулятора и возможностью контроля температуры теплоносителя).
6. Отсутствие генерации небезвредного электромагнитного поля и перенасыщения воздуха положительными ионами.
7. Водяной теплый пол не сушит воздух в помещении.

Перед проектированием и монтажем водяного теплого пола, учитывая его низкотемпературный режим, необходимо позаботиться о том, чтобы теплопотери в помещении не превышали 100 Вт/м2. Для этого, возможно, придется утеплить стены или предусмотреть дополнительные радиаторы. Это позволит достичь комфортных условий и повысит эффективность обогрева.

Перечисляя преимущества водяного теплого пола, стоит проанализировать и его недостатки:

1. Трудоемкость монтажа – для укладки водяного пола придется затевать капитальный ремонт с выравниванием и тщательной подготовкой поверхности чернового пола. Система состоит из нескольких слоев различных материалов, включая гидроизоляцию, цементно-бетонную стяжку и декоративное напольное покрытие.
2. Значительные первоначальные затраты на установку водяного варианта пола – примерно в 5 раз выше, чем электрического или традиционного радиаторного. Однако при активной эксплуатации водяной теплый пол демонстрирует высокую экономичность и окупает себя.
3. Невозможность укладки теплого пола, например, на лестницах и в небольших коридорчиках. На таких участках требуется дополнительная установка радиаторов.
4. Вероятность протечки и сложность ее устранения – для поиска повреждения и ремонта трубопровода потребуется полный демонтаж напольного покрытия и удаление стяжки.

Ввиду риска протечки и, соответственно, затопления соседей снизу, водяные теплые полы не рекомендуются к установке в многоэтажных домах. Также при подключении контуров водяного теплого пола к системе центрального теплоснабжения, велик риск падения давления в системе по всему дому и резкое снижение эффективности обогрева.

Преимущества водяных тёплых полов перед радиаторным отоплением

Надёжность

Для систем водяных тёплых полов используются полимерные трубы, срок эксплуатации которых составляет не меньше 50 лет. Поэтому отпадает необходимость тратить средства каждый год на проведения дорогого ремонта и техническое обслуживание.

Эффективность

Каждый человек задумывается о снижении затрат на энергоносители, стоимость которых увеличивается каждый год. Сегодня благодаря новым технологиям производства полимерных труб, резко снизилась стоимость системы, значительно упростился монтаж , что позволило сделать её гораздо доступнее.

Безопасность

С точки зрения техники водяной тёплый пол безопасен абсолютно. При монтаже этой системы все нагревательные элементы прячутся под покрытие, поэтому вероятность обжечься или получить повреждения, касаясь тёплого пола, полностью отсутствует.

Комфорт

При установке тёплого пола распределение температуры по поверхности пола происходит равномерно, исчезают сквозняки, так как воздух быстро нагревается. Тепло распространяется идеально, так что на уровне головы человека воздух более прохладный, а у ног значительно теплее. Отсутствие интенсивности нагрева благоприятно влияет на здоровье и комфорт человека, так как влажность воздуха в помещении не уменьшается.

Экономичность

Теплоотдача системы намного эффективнее, так как нагревание пола происходит равномерно при более низких температурах теплоносителя, что дополнительно позволяет сэкономить ресурсы на выработку тепловой энергии. Минимальны потоки воздушного перемещения.

Чистота

Установив тёплые полы, можно лет на 50 забыть о накапливающейся когда-то пыли в наружных батареях и радиаторах. С точки зрения гигиены условия помещения для человека улучшаются, так как пыль в воздухе циркулирует меньше, что также облегчает уборку в доме.

Универсальность

Система тёплый пол может идеально сочетаться с любой современной отопительной техникой, которая работает на основе передовых технологий энергосбережения. Также тёплый пол широко применяет набор функций, которые при необходимости позволяют регулировать режим температуры в каждой комнате и не допускать образование холодных и перегретых зон.в доме.

Водяной пол для отопления дома

Отдавая предпочтение системе с водяным теплоносителем, руководствуются следующими его свойствами:

1. Продолжительным сроком службы. Для труб он составляет до 50 лет, для остальных элементов – коллекторов, кранов и прочих деталей срок службы меньше, но все они подлежат простой замене.
2. Экономичностью системы при подключении конденсационных котлов, тепловых насосов ли солнечных коллекторов.
3. Комфортностью поверхности пола, температура которого не повышается выше градусов.

Принцип устройства водяного пола

На что обратить внимание при выборе материала

Качественное функционирование системы во многом зависит от выбранного материала труб. На них не стоит экономить. При выборе труб учитывают следующее:

Они должны соответствовать своему назначению.
При монтаже пола необходимо максимально исключить образование мест стыковки труб, чтобы сократить вероятность образования протечки.
Важно учесть диаметр и материал, из которого изготовлена труба.
Помимо труб, следует выбирать и остальные элементы системы высокого качества, чтобы система теплого пола прослужила как можно дольше.

Полиэтиленовые трубы

Разновидности труб для теплого пола

Особенности монтажа пола с водяным теплоносителем

Таблица 2. Монтаж водяного пола

Иллюстрация
Описание

Монтаж системы по существующему бетонному основанию начинается с очистки рабочей поверхности.

Затем укладывают гидроизоляционный материал – плотную полиэтиленовую пленку.

Стыки между полотнами полиэтилена проклеивают скотчем.

По периметру помещения расклеивают демпферную ленту.

Наличие клейкой полосы позволяет быстро и легко произвести качественную фиксацию демпферной ленты к стенам. Роль мягкого слоя ленты заключается в ее способности компенсировать тепловое расширение нагретой стяжки пола.

Первый слой теплоизоляции укладывают под фартук демпферной ленты и фиксируют его при помощи скотча.

Плиты теплоизоляции необходимо укладывать в разбежку, расправляя над ними фартук демпферной ленты.

В плитах нижнего первого теплоизоляционного слоя термоножом вырезают каналы диаметром 16 мм.

После этого по всей площади помещения укладывают второй слой теплоизоляции – маты с бобышками. Благодаря специальным замкам на торцах плит происходит их надежная фиксация между собой.

Каждый мат оснащен разметкой с шагом в 1 см, что позволяет разделить плиту с помощью обычного ножа. Плиты также укладывают в разбежку, в результате получается герметичное, сплошное теплоизоляционное покрытие.

На следующем этапе укладывают трубы – бухту трубы раскатывают между бобышек на поверхности теплоизоляционного слоя с шагом расположения греющей трубы в15см. Около наружных стен укладку труб можно сделать более плотной

Метод укладки – «улитка».

Для фиксации трубы в месте поворота используют якорные скобы.

После укладки и фиксации труб можно приступать к заливке стяжки.Важно! Перед заливкой стяжки рекомендуется проверить трубы на отсутствие протечек, пустив по ним воду.

Первый нагрев можно производить ориентировочно через 28 суток, после того как стяжка полностью созреет.

Схема отопления теплым полом

Правильная работа и распределение тепла водяного пола зависит от способа укладки трубы. Существует три способа:

1. Улитка. Этот способ является наиболее распространенным, экономически оправданным и эффективным в плане возможностей энергопередачи. Укладку контура начинают с периметра помещения, продвигаясь в его центр и уменьшая радиус, а затем двигаясь в обратную сторону.

2. Змейка. Такой способ укладки труб приводит к большим теплопотерям – горячая вода поступает с одной стороны и, проходя по контуру, она остывает. Поэтому температура пола в комнате получается неравномерной. Еще одним недостатком является необходимость изгиба трубы на 180 градусов.

3. Комбинированный способ заключается в совмещении двух вышеописанных способов укладки. Улитку монтируют по периметру помещения, а змейку – внутри контура. Чтобы сосредоточить тепло в центре помещения, укладывают улитку, а на входе, где подогрев не так важен, укладывают змейку.

Достоинства и недостатки теплых полов

Современные теплые полы выгодно отличаются от прежних систем отопления с помощью радиаторных батарей. К неоспоримым достоинствам теплых полов можно отнести:

Для водяного теплого пола:

• равномерность нагрева помещения;
• автономность отопления, возможность работы в любое время независимо от продолжительности отопительного сезона;
• более комфортный обогрев для организма человека, в виду оптимального распределения тепла по помещению;
• экономия тепловой энергии;
• долгая теплоотдача при монтаже в цементно-песчаную стяжку;
• нет необходимости следить за чистотой теплого пола в отличии от радиаторного отопления;
• невозможность образования грибка и плесени в результате постоянного прогрева полов;
• такой пол может использоваться с любым финишным покрытием;существенная экономия при обогреве больших площадей;
• летом его можно использовать для охлаждения помещения в жару, пустив холодную воду по трубам;
• отсутствие вредных электромагнитных влияний.

Для электрического пола применима большая часть вышеперечисленных достоинств, а также:

• установка без дополнительного разрешения и вреда соседям;
• скорость обратного отклика при регулировке температурного режима;
• нет опасности затопления при повреждении;
• лучшая ремонтопригодность.

Несмотря на довольно обширное количество плюсов водяных и электрических полов у них имеются и недостатки:

Для водяных полов:

• невозможность быстрой регулировки температуры из-за высокой теплоёмкости воды;
• запрещено подключать к центральному отоплению, потому ограничения по применяемости, особенно в старых домах;
• нельзя исключать возможность протечки такого обогрева, в следствии чего дороговизна ремонта;

Для электрического пола:

• высокая стоимость эксплуатации;
• наличие электромагнитного излучения;
• ограничение при монтаже из-за мебели (не для всех видов) и опасности поражения электрическим током;

Несмотря на все перечисленные недостатки, теплые полы различных видов пользуются всё большей популярностью и постоянное развитие технологий в данной сфере, может, вскоре, совсем избавить наши дома от радиаторов отопления, что увеличит полезную площадь дома.

Надеюсь данная статья поможет Вам сделать правильный выбор при ремонте и сделает Ваш дом ещё уютней и комфортней для проживания.