Как показывают наши расчеты, для установления системы водяного отопления напольного типа потребуется создать не менее четырех петель. В данной статье будут подробно рассмотрены методики правильной укладки и крепления труб, а также другие важные аспекты монтажа.
Как рассчитать длину трубы для теплого пола
Теплый пол, как правило, устанавливается практически в каждом загородном доме. Перед тем как приступать к его монтажу, необходимо тщательно рассчитать нужную длину труб.
В большинстве загородных домов функционирует автономная система отопления. Если планировка помещения позволяет, многие владельцы самостоятельно устанавливают теплые водяные полы.
Конечно, монтаж системы теплого пола возможен и в обычных квартирах, однако это требует значительных усилий. Владельцам и рабочим приходится сталкиваться с множеством вопросов и трудностей. Наиболее серьезной из них будет подсоединение труб к уже действующей системе отопления. Установка дополнительного котла в малой квартире зачастую не представляется возможной из-за нехватки свободного пространства.
Как рассчитать теплопотери
Правильность расчета теплопотерь крайне важна, так как от этого зависит объем тепла, необходимый для поддержания комфортной температуры в помещении. Проведенные расчеты помогут определить мощность теплого пола и выбрать необходимые котлы и насосы.
Выполнение такого расчета можно считать непростой задачей, так как учитывается множество различных факторов:
- Сезон;
- Уличная температура;
- Тип помещения;
- Размеры и количество окон;
- Покрытие пола;
- Утепление стен;
- Расположение помещения в здании — на нижнем или верхнем этаже;
- Наличие альтернативных источников теплоты;
- Работа оргтехники;
- Освещение.
Для упрощения расчетов обычно берутся средние значения. Если в доме установлены стеклопакеты и выполнено качественное утепление, теплопотери составят примерно 40 Вт/м².
Для строений с недостаточной теплоизоляцией теплопотери могут достигать 70-80 Вт/м².
В старинных домах теплопотери значительно увеличиваются и могут достигать 100 Вт/м².
В новых коттеджах, где отсутствует утепление стен и установлены панорамные окна, теплопотери могут составлять около 300 Вт/м².
После выбора ориентировочного значения можно приступить к расчету для компенсации потерь тепла.
Варианты установки отопительного узла
Современные методы устройства напольных отопительных систем можно разделить на два типа — настильный и бетонный. Бетонный метод предполагает заливку стяжки, в которой будут расположены трубы, тогда как настильный метод предполагает использование полистирольных или деревянных оснований. Второй способ позволяет избежать мокрых процессов и существенно сократить общее время монтажа обогревающей системы.
Качество укладки в обоих подходах практически одинаковое, и оба способа успешно справляются с поставленными задачами, различие заключается в технологии монтажа.
Желающим узнать больше, рекомендуем статью: Как правильно сделать теплый водяной пол: схемы, фото и видео.
Бетонная основа: особенности монтажа
На сегодняшний день именно этот метод является наиболее распространенным. Это объясняется тем, что его реализация требует относительно небольшого времени и не требует особых навыков. Трубопровод, стоимость которого определяется материалами и диаметром, укладывается по заранее согласованному контуру, принимая в расчет предназначение утепляемого помещения (кухня, ванная, спальня и т.д.) и его форму.
Площадь будущего отопительного помещения делится на небольшие секции, количество которых зависит от размеров и формы комнаты.
Важно соблюдать соотношение сторон контуров в соотношении 2:1.
Это условие важно для предотвращения деформации цементной основы при изменении температуры теплоносителя, так как перепады температуры могут привести к растрескиванию стяжки и декоративных покрытий.
Перед началом укладки теплоносителей необходимо постелить на пол теплоизоляционное покрытие. Это позволит избежать потерь тепла и утечек его в перекрытия.
Если выбрать качественный теплоизолятор и правильно рассчитать количество труб для водного пола, можно достичь оптимальной работы отопительного блока.
В качестве теплоизолятора лучше всего использовать плотный пенопласт или специальные плиты. Толщина этих материалов должна соответствовать назначению утепляемого помещения. Например, для кухни подойдет материал толщиной 5-10 см, а для спальни лучше выбрать теплоизоляционный материал толщиной около 15 см. Сверху теплоизолятора укладывается гидроизоляция, например, полиэтиленовая пленка. Это предотвращает риск возникновения плесени и грибковых инфекций внутри отопительного блока.
Желающим изучить тему подробнее, рекомендуем прочитать статью: Утеплитель для стен дома Пеноплекс.
Далее следует проложить армированное полотно с ячеистой структурой, ширина которого зависит от типа используемого трубопровода.
Трубки фиксируются к армированной сетке с помощью хомутов, после чего проводится контрольная опрессовка. Это позволяет проверить узел на наличие дефектов и повреждений, и при необходимости устранить возникшие неисправности. Если обогревательный элемент успешно проходит проверку под давлением и температурой горячей воды, которая будет циркулировать по системе (продолжительность опрессовки составляет 24 часа), можно приступать к заливу чистовой стяжки, толщина которой колеблется от 60 до 70 мм в зависимости от диаметра теплоносителя.
Когда стяжка полностью высохнет (это может занять от одной до трех недель, в зависимости от температурного режима в помещении), можно приступить к укладке декоративного покрытия — это может быть ламинат, линолеум, паркет или керамическая плитка. Важно выбирать материалы с высокой теплопроводностью, иначе эффективность работы отопительного оборудования может снизиться.
ВИДЕО: Расчет длины трубы для теплого пола
Основные расчёты
Для выполнения расчета трубы для теплого пола, а также выбора насоса и коллектора для отопительной системы коттеджа, необходимо определить требуемую мощность системы.
Расчёт теплопотерь
Требуемая мощность тепловых контуров (М) зависит от теплопотерь (Q) и определяется по следующей формуле:
М = Q×1,2
Тепло покидает помещение через наружные стены, перекрытия, окна.
На заметку! Так как в данной ситуации пол будет отапливаться, теплопотери через него не принимаются во внимание.
Чтобы рассчитать потери, необходимо знать термические сопротивления (R) всех конструкций. Вычислить их можно, разделив толщину стены или другой конструкции на коэффициент теплопроводности, который индивидуален для каждого материала. Эти коэффициенты можно найти в специальных таблицах:
| Материалы | Коэффициент теплопроводности, Вт/(м°*С) |
| Железобетон | 1,7 |
| Силикатный кирпич | 0,7 |
| Керамический кирпич | 0,44 |
| Газобетон и пенобетон | 0,26 |
| Керамзитобетон | 0,4 |
| Дерево | 0,18 |
| Минеральная вата | 0,055 |
| Пенополистирол | 0,038 |
Например, если дом построен из бруса толщиной 20 см, то термическое сопротивление наружных стен можно расчитать так:
0,2/0,18 = 1,11 м²°С/Вт
Если стены утеплены минеральной ватой, то расчет нужно сделать и для этого материала, и для фасадного материала. Сложность заключается в том, что теплопотери рассчитываются индивидуально для каждой конструкции: из площади стен вычитаются площади оконных проемов, определяется термическое сопротивление стеклопакетов и оконных рам, учитывается мощность, необходимая для нагрева воздуха, поступающего в помещение через вентиляцию и т.д.
Именно поэтому имеет смысл обратиться к профессионалам. Однако наиболее экономные и располагающие временем собственники жилья могут воспользоваться следующей формулой:
Q = 1/R х (Тв – Тн) х S,
где S — площадь конструкции, а Тв и Тн — температура внутри помещения и минимальная температура снаружи.
Рассмотрим пример расчета теплого пола. Пусть площадь внешних стен в комнате нашего дома из бруса составляет 50 м², а минимальная зимняя температура на улице -30°, а в помещении необходима температура +24°. Таким образом:
Q = 1/1,11 х (24 – (-30)) х 50 = 2432 Вт
Но это ещё не все, следует учитывать ориентацию комнаты по сторонам света. Если она обращена на юг, значение остается прежним, если на север — умножается на 1,1, а на запад или восток — на 1,05.
Видео описание
Чтобы выбрать форму укладки и разметить помещение на контуры, посмотрите видео:
Количество контуров определяется в зависимости от теплоотдачи каждого. Например, если комната имеет площадь 12 м² и расстояние до коллектора составляет 5 м, длина труб в этом случае составит 76 м:
12/0,2 х 1,1 + 2 х 5 = 76
Если теплоотдача в 1 м² составляет 80 Вт, то теплоотдача всей комнаты составит 12 х 80 = 960 Вт. Ваше оборудование мощностью 15 кВт сможет обеспечить 15000/960 = 15,6 контуров такой длины. Однако в реальности лучше снизить их количество на 2. В итоге получаем 13 контуров и подбираем коллектор с соответствующим количеством выходов.
Либо же рассматриваем иные варианты, изменяя шаг укладки, длину контура и диаметр труб.
Возможные способы укладки контура
Для корректного определения расхода трубы для обустройства теплого пола необходимо выбрать схему размещения водяного контура. Главная задача при планировании раскладки — обеспечить равномерный обогрев с учетом холодных и неотапливаемых участков помещения.
Теплоноситель подводится к системе вдоль стены, проходит по змеевику и возвращается к коллектору. В этом случае половина помещения отопливается горячей водой, а оставшаяся часть — охлажденной.
При укладке змеевкой обеспечить равномерность обогрева невозможно — разница температур может достигать 10 °С. Данный метод уместен в узких помещениях.
Схема угловой змейки оптимально подходит, если необходимо максимально утеплить холодную зону у торцевой стены или в прихожей.
Двойная змейка позволяет достичь более плавного перехода температур. В этом случае прямой и обратный контур устраиваются параллельно друг другу.
Способ #2 — улитка или спираль
Этот метод считается оптимальным для равномерного распределения тепла по напольному покрытию. Прямые и обратные ветви укладываются поочередно.
Дополнительным преимуществом укладки в форме улитки является возможность осуществления плавных поворотов при загибе труб, что особенно актуально при работе с недостаточно гибкими трубами.
На больших площадях можно использовать комбинированную схему. Поверхность делится на сектора, и для каждого из них разрабатывается отдельный контур, ведущий к общему коллектору. По центру помещения трубопровод можно укладывать улиткой, а вдоль наружных стен — змейкой.
На нашем сайте вы также найдете статью, где мы подробно обсудили различные монтажные схемы укладки теплого пола и привели рекомендации по выбору оптимального варианта в зависимости от конкретных условий помещения.
Методика расчета труб
Чтобы не запутаться в расчетах, рекомендуем разбить процесс на несколько этапов. Прежде всего, необходимо оценить теплопотери помещения, определить шаг укладки, а затем рассчитать длину отопительного контура.
Принципы построения схемы
При расчетах и создании эскиза важно ознакомиться с основными правилами расположения водяного контура:
- Рекомендуется укладывать трубы вдоль оконных проемов – это существенно уменьшит теплопотери дома.
- Рекомендуемая площадь, которую нужно покрыть одним водным контуром, составляет 20 кв. м. В больших помещениях необходимо разделить пространство на зоны и для каждой проложить отдельную ветку отопления.
- Расстояние от стены до первой ветки должно составлять 25 см. Допустимый шаг витков труб в центре помещения может достигать 30 см, а по краям и в холодных зонах — 10–15 см.
- Ограничение максимальной длины трубы для теплого пола должно опираться на диаметр змеевика.
Для магистрали с диаметром 16 мм максимальная длина не должна превышать 90 м, а для труб диаметром 20 мм — 120 м. Соблюдение этих норм обеспечит нормальное гидравлическое давление в системе.
В таблице представлен ориентировочный расход трубы, зависящий от шага укладки. Для получения более точной информации следует учитывать запас на повороты и расстояние до коллектора.
Базовая формула с пояснениями
Расчет длины контура теплого пола выполняется по формуле:
L=S/n*1,1+k,
- L — искомая длина отопительной магистрали;
- S – площадь, которую нужно покрыть;
- n – шаг укладки;
- 1,1 — стандартный коэффициент запаса на изгибы свыше 10%;
- k — расстояние до коллектора — учитываются расстояние до разводки контура на подаче и обратной линии.
При этом решающим фактором является площадь покрытия и шаг витков.
Чтобы наглядно отобразить данные, можно составить план помещения с точными размерами и указать на нем прохождение водяного контура.
Важно отметить, что размещение отопительных труб под крупной бытовой техникой и встроенной мебелью не рекомендуется. Параметры этих предметов следует вычесть из общей площади.
Для оптимальной дистанции между ветками необходимо провести более сложные математические манипуляции, принимая во внимание теплопотери помещения.
Теплотехнический расчет с определением шага контура
Плотность размещения труб оказывает непосредственное влияние на уровень теплопотока, исходящего от отопительной системы. Для оценки необходимой нагрузки требуется учесть теплопотери зимой.
Тепловые потери через конструктивные элементы здания и систему вентиляции должны полностью компенсироваться вырабатываемой теплоэнергией водяного контура.
Мощность системы отопления определяется по формуле:
M=1,2*Q,
- М — производительность контура;
- Q — общие теплопотери помещения.
Значение Q можно разложить на составляющие: расход энергии через ограждающие конструкции и потери из-за работы вентсистемы. Рассмотрим, как рассчитать каждый из этих показателей.
Есть ли зависимость от способа укладки, типа труб и длины контура
Перед покупкой материалов и проведением монтажных работ следует подготовить чертеж будущей конструкции. Не стоит выбрасывать его после окончания работ — он может пригодиться при ремонте системы, так как на нем будут показаны точные места расположения труб.
При выборе метода укладки необходимо учесть, что он зависит от материала труб. Например, для теплого пола с трубами диаметром 20 мм будут следующие данные о расходе: максимальная длина одного контура конструкции не должна превышать 120 метров.
Если превышение этого лимита происходит, давление в системе не сможет достичь необходимого уровня. Таким образом, осуществляя расчет труб диаметром 20 мм, нужно учитывать, что отдельный контур пола займет пространство не более 15 квадратных метров.
Все контуры должны иметь схожую длину. Перед выбором метода укладки труб стоит учитывать, что расчеты довольно сложны, поскольку требуют учета множества нюансов. В случае возникновения трудностей в какой-либо части процесса всегда можно обратиться к специалистам.
Оптимальный объем трубного сортамента
Кроме материала изготовления труб, следует учитывать давление теплоносителя и площадь отапливаемого здания. В зависимости от этих показателей выбирают максимально подходящий диаметр труб.
Для таких систем оптимальны размеры труб: 16, 20 и 25 мм. Если установить трубу меньшего диаметра, это приведет к проблемам с нормальной циркуляцией горячего теплоносителя.
