Как рассчитать тёплый водяной пол

Алан-э-Дейл       16.04.2022 г.

Расчет мощности

Чтобы увидеть, какой должна быть минимальная потребляемая мощность теплого пола в ваттах, прибегают к формуле: обогреваемая площадь, умноженная на мощность, требуемую для обогрева конкретного помещения. Если планируется использовать систему в качестве дополнительного отопления, последний показатель может составить от 120 до 140 Вт/м². На «безальтернативный» теплый пол расход электроэнергии возрастает на 40 Вт/м².

Основной обогрев требует не только повышенной мощности, а и большего охвата площади. Над пленкой или кабелем должно находиться не менее 70% поверхности. Потребление электрического теплого пола, как приложения к системе центрального отопления, значительно скромнее. Для нормальной работы достаточно охватить 40% комнаты. В формуле учитывается только полезная площадь, то есть без участков с мебелью. Рекомендуемая потребляемая мощность теплого пола на 1 м2 зависит от типа помещения:

  • кухня, ванная, жилые комнаты, прихожая на первом этаже – 140 Вт/м² (для дополнительного отопления);
  • эти же помещения, начиная со второго этажа – 120 Вт/м²;
  • балконы, лоджии – 180 Вт/м².

Напоминаем, что при основном обогреве мощность электрического теплого пола на 1 м2 возрастает на 40 Вт. Теперь посмотрим, как определяют нужный показатель на практике.

Пример

Допустим, нам нужно выяснить, какой расход электроэнергии на теплый пол потребуется для гостиной в квартире, расположенной на третьем этаже. Общая площадь комнаты составляет 20 м² (4х5 м). Потребляемая мощность инфракрасного теплого пола должна обеспечивать нормальный дополнительный обогрев. Прежде всего, необходимо определить полезную площадь. Предположим, что 5 м² занимает различная мебель и тяжелое оборудование. Еще один «квадрат» убираем в связи с тем, что от каждой стены требуется отступ не менее 10 см. Таким образом, нам нужно узнать, сколько потребляет пленочный теплый пол, занявший 14 м² комнаты. Применяем формулу, указанную в начале раздела. Для подобных помещений базовая потребляемая мощность теплого пола вт за м2 составляет 120 Вт. Умножаем 14 на 120 – получаем 1680 Вт. Это показатель и должен стать вашим ориентиром при выборе подходящей системы.

Если вы хотите, чтобы оборудование было способно периодически выполнять и функции основного отопления, потребуется более производительный теплый пол. Расход электричества в такие моменты потребует мощности 160 Вт/м². Площади под кабель или пленку у нас достаточно – как раз требуемые 70%. Произведя нехитрые расчеты, мы получим 2240 Вт (2,24 кВт). Напоминаем, что это не энергопотребление теплого пола на 1м2, а требуемый показатель производительности системы. Аналогичным образом рассчитываются параметры для любого помещения.

Балкон/лоджия

Отдельно стоит рассказать о балконах и лоджиях. Многих потенциальных пользователей интересует, сколько потребляют теплые полы в месяц, когда располагаются в этих помещениях. Сразу скажем, что установка отопительной конструкции будет оправдана только при условии качественного утепления балкона. Нетрудно представить, какой расход электроэнергии у теплого пола, когда часть выделяемого им тепла постоянно уходит на улицу. Даже при условии, что стоит качественный стеклопакет.

Правильно подобранные изоляционные материалы помогут существенно снизить потребление теплого пола вт м2, но в любом случае потребуется мощность 160-180 Вт/м². Если вы живете в холодном климате и решили обогревать лоджию таким образом, рекомендуем подумать о приобретении дополнительного оборудования, например, радиатора.

Сколько электричества потребляет теплый пол, зависит от режима эксплуатации, который определяете вы. Выбирая систему, помните, что не угадать с производительностью в сторону понижения намного хуже, чем приобрести более мощное оборудование. Если вы хотите точно знать, сколько ест теплый пол электричества в периоды максимального обогрева, лучше обратитесь за расчетом к профессионалам. Мы указали ориентировочные мощности, а они определят оптимальные показатели, учитывая все параметры комнаты и ваши требования к уровню обогрева.

Если нет желания, чтобы калькулятор расхода электроэнергии инфракрасного теплого пола удивлял вас неожиданным ростом цифр, не стесняйтесь обращаться за консультацией перед покупкой. Некоторые клиенты любят продемонстрировать свою «продвинутость», сходу называя понравившийся товар, характеристики которого подходят под их вычисления. Примерно определить, сколько киловатт потребляет теплый пол, способен каждый. Сделать это с высокой точностью значительно сложнее.

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.

Видео: водяной теплый пол в квартире

Все это показывает, что предпочтительней делать теплые полы с установкой автономного котла отопления, основную часть монтажа можно сделать своими руками. Водяной пол, сделанный без стяжки, или сухой со стяжкой, упростят работы и сделают их дешевле.

Если не совсем понятна схема подключения теплого пола, по отдельным элементам в полу можно и нужно проконсультироваться с профессионалами. Изучив назначение, правильное подсоединение основных элементов в общую схему, грамотные в техническом отношении люди понимают, укладка теплого пола несложна, своими руками сделать теплый пол вполне реальная задача.

Как определить оптимальную температуру помещения

Пенополистирол экструдированный фото

Гидроизоляция укладывается поверх утеплителя. При этом можно использовать привычную всем пленку полиэтиленовую. Для скрепления листов понадобится демпферная лента. Арматура является своеобразной основой, которая используется для крепления стяжки и труб. Без специальных скоб для крепления труб не обойтись, поэтому они являются обязательными элементами системы теплых полов. Для равномерного распределения теплоносителя используется коллектор распределяющий. К тому же он поможет существенно сэкономить.

Схема укладки гидроизоляции

В данном случае особых сложностей не возникает. Для ориентации можно использовать рекомендованные значения, или придумать свои. Причем обязательно учитывается напольное покрытие.

Пол жилого помещения должен нагреваться до 29 градусов. При расстоянии от внешних стен более полуметра, температура пола должен достигать 35 градусов. Если в помещении постоянно высокая влажность, нужно будет нагреть половую поверхность до 33 градусов.

Если в доме положен деревянный паркет, пол нельзя нагревать выше 27 градусов, так как паркет может испортиться.

Его начинают так же, как и в предыдущей методике – с подготовки миллиметровой бумаги, только в этом случае на нее необходимо нанести не только контуры, но и расположение окон и дверей. Масштабирование прорисовки: 0,5 метра = 1 см.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: Напольная плитка под дерево: керамическое, кафельное, деревянное покрытие пола, его текстура и цвет

https://www.youtube.com/watch?v=

Для этого стоит учесть несколько условий:

  • Трубы должны обязательно располагаться вдоль окон, чтобы предупредить существенные теплопотери сквозь них.
  • Максимальная площадь для обустройства теплого пола не должна превышать 20 м2. Если помещение больше, тогда его разбивают на 2 и более частей, и для каждой из них рассчитывают отдельный контур.
  • Необходимо выдержать обязательную величину от стен к первой ветке контура в 25 см.

На выбор диметра труб будет влиять их расположение друг относительно друга, причем оно не должно превышать 50 см. Величина теплоотдачи на 1 м2 равная 50 Вт достигается при шаге труб в 30 см, если при расчете она получается больше, то необходимо уменьшать шаг труб.

Определить количество труб достаточно просто: предварительно измерить их протяженность, а затем умножить ее на масштабный коэффициент, к полученной длине добавить 2 м для подвода контура к стояку. Учитывая, что допустимая длина труб находится в пределах от 100 до 120 м, нужно общую длину разделить на выбранную протяженность одной трубы.

Параметр подложки под теплый пол определяется исходя из площади комнаты, которая получается после умножения длины и ширины помещения. В случае если комната имеет сложную конфигурацию для получения точного результата, его необходимо разбить на сегменты и рассчитать площадь каждого из них.

Способы установки системы теплый пол

Для правильного функционирования этой отопительной системы важна четкая последовательность слоев так называемого “пирога” теплого пола.

Тепловой контур укладывается на предварительно тепло- и гидроизолированную поверхность, а сверху заливается или засыпается цементной стяжкой, поверх которой укладывается финишное напольное покрытие. Вышеперечисленные слои – оболочка пирога – обязательны в обоих случаях. Они защищают систему от внешних воздействий и повышают ее КПД.

Теплые полы отличное решение для благоустройства своего жилья. Температура пола напрямую зависит от длины труб теплого пола, спрятанных в стяжке. Труба в полу укладывается петлями. Фактически из количества петель и их длинны и складывается общая длина трубы. Понятно, чем длиннее труба в одинаковом объеме, тем теплее пол. В этой статье поговорим об ограничениях на длину одного контура теплого пола.

Приблизительные расчетные характеристики для труб диаметром 16 и 20 мм составляют: 80-100 и 100-120 метров соответственно. Эти данные приведены приблизительно для примерных расчетов. Давайте более детально рассмотрим процесс монтажа и заливки теплых полов.

Последствия превышения длины

Разберемся к каким последствиям может привести увеличение длины трубы теплого пола. Одна из причин — это увеличение гидравлического сопротивления, которая создаст дополнительную нагрузку на гидравлический насос в результате которой он может выйти из строя или же просто может не справится с возложенной на него задачей. Расчет сопротивления состоит из многих параметров. Условий, параметров укладки. Материала применяемых труб. Вот три основных: длина петли, количество изгибов и тепловая нагрузка на нее.

Стоит заметить, что тепловая нагрузка с увеличением петли растет. Также увеличивается и скорость потока и гидравлическое сопротивление. По скорости потока есть ограничения. Он не должен превышать 0.5 м/с. Если мы превысим это значение могут возникнуть различные шумовые эффекты в системе трубопровода. Так же увеличивается основной параметр, ради которого и делается этот расчет. Гидравлическое сопротивление нашей системы. На него тоже есть ограничения. Они составляют 30-40 кП на одну петлю.

Следующая причина состоит в том, что при увеличении длинны трубы теплого пола возрастает давление на стенки трубы, вызывающие удлинение этого участка при нагревании. Трубе находящейся в стяжке некуда деваться. И она начнет сужаться в самом слабом месте. Сужение может вызвать перекрытие потока в теплоносителе. У труб, изготовленных из различного материала, разный коэффициент расширения. Например, у полимерных труб коэффициент расширения очень высок. Все эти параметры необходимо учитывать при монтаже теплого пола.

Поэтому заливать стяжку теплого пола необходимо с опрессованными трубами. Опрессовать лучше воздухом с давлением примерно в 4 бара. Таким образом, когда Вы заполните систему водой и начнете ее нагревать, трубе в стяжке будет где расширяться.

Оптимальная длина трубы

Учитывая все выше перечисленные причины с учетом поправок на линейное расширение материала труб возьмем за основу максимальную длину труб теплого пола на один контур:

Какая длина трубы теплого пола будет оптимальной? Давайте выясним оптимальную длину трубы теплого пола и какие могут быть последствия, если контур получится большей длины. Все в нашей статье

Схема подключения

Стоимость системы будет зависеть от способа подключения контуров. Самый дешевый вариант – использование двухходового клапана с ручной регулировкой. Дороже обойдутся схемы с трёхходовыми клапанами и автоматической регулировкой, где используется тепловой выносной датчик, погодная автоматика и другие контроллеры.

Тип смешивания узла

Еще одной важной особенностью является тип смешивания смесительного узла: параллельный или последовательный. Последовательная схема будет более производительнее, потому что вся работа насоса будет направлена на подачу в контуры

В параллельной схеме подключения мощность насоса будет снижаться за счет входящей циркуляции.

Циркулярный насос

В магазинах продается много стандартных насосов с расходом 2,5 м3 в час, это приблизительно 40 литров в минуту, и с напором до 6 м. Однако даже если указан расход в 40 литров за минуту, то это не значит, что насос будет работать в таком режиме.

Этот параметр будет зависеть от пропускной способности системы или узла. Чем больше будет контуров, тем выше будет расход в системе, соответственно напор будет меньше.

Поэтому если для работы системы нужен напор 3 метра, значит необходимо подобрать соответствующий расход по графику.

Зависимость расхода от напора насоса

  • Чтобы посчитать расход в смесительном узле в последовательной системе подключения, нужно просто сложить расход каждого контура.
  • Если смесительный узел подключен параллельно, то дополнительно нужно умножить сумму расхода вдвое.

Сравниваем полученные общие цифры расхода по графику и получаем нужный напор. Учтите, что насос нужно покупать примерно на 15% мощней расчетов.

При использовании в системе незамерзающей жидкости, расчеты будут совсем другими, так как она имеет более густую консистенцию, чем вода. В таких случаях мощность насоса нужно увеличивать примерно на 20%, либо настолько же укорачивать длину контуров.

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.

Проектируем водяной тёплый пол

Как было сказано выше – одним из основных показателей для проектирования греющей системы является плотность эффективного потока тепловой энергии, производимой 1 м2 ТП (g, Вт/м2) – удельная мощность теплого пола. Она должна полностью компенсировать теплопотери помещения – Q, Вт.

g=Q/F,

где F, м2 – полезная площадь пола, которая будет использована под отопление.  Она принимается, как общая площадь помещения за вычетом мест, где будет установлена мебель, а также свободной зоны 20-30 см от стен и мебели.

Величина Q учитывает множество параметров, частично приведенных в предыдущем разделе. Для её точного вычисления можно пользоваться методикой предложенной в справочном пособии Е. Г. Малявиной «Теплопотери здания», требующей углубленного подхода. Однако на практике частнику проще будет принять некие усредненные величины теплопотерь типовых зданий. Например, комната 18 м2 с одной наружной стеной и окном, а также потолками до 3 м, будет иметь примерные теплопотери 1800 Вт. Данный показатель справедлив для расчета теплого пола в помещениях многоквартирного дома, построенного в умеренной климатической зоне. А вот для частного дома его уже придется увеличить в 1,2-1,5 раза. Также увеличиваются значения теплопотерь, если установлены большие окна, комната угловая, тонкие стены и т.д.

Удельная теплоотдача теплого пола должна находиться в определенных пределах. Ведь его перегрев приводит к дискомфорту жильцов, разрушению строительно-отделочных материалов. Так, максимальная температура поверхности напольного покрытия (tf, С) рекомендуется:

  • + 29°С – для жилых помещений (спальни, гостиной, кабинета);
  • + 33°С – для помещений с повышенной влажностью (санузла, кухни);
  • + 35°С – для участков возле внешних стен.

Табличный подбор шага укладки трубопроводов

Зная плотность эффективного потока тепловой энергии (g, Вт/м2), тип используемого покрытия (его сопротивление теплопередаче – Rw, м2*ОС/ Вт или м2*К/Вт), рекомендуемую температуру поверхности пола для данного помещения (tf, С), а также градиент рабочих температур теплоносителя (tz/tp, С/С), можно по таблицам 1-3 подобрать шаг трубы (b, м).

Таблица 1.

Таблица 2.

Таблица 3.

Вычисляем количество и диаметр трубопроводов

Расчет длины трубы для теплого пола выполняем по формуле:

L=(F/M)*1,1+2*N, где

  • L – искомая длина трубопровода, м;
  • F – полезная площадь пола отапливаемого помещения, м2;
  • b – шаг (частота прокладки) витков, м;
  • N – расстояние от коллектора, расположенного на стене, до уровня пола, м;
  • 1,1 – коэффициент запаса труб на повороты.

Расход трубы также можно прикинуть, воспользовавшись таблицей 4.

Таблица 4.

Шаг, мм Расход трубы, м/м2
100 10
150 6,7
200 5
250 4
300 3,4

Профессиональный расчет теплого водяного пола также включает подбор внутреннего диаметра (D, м) трубопроводов. Он должен соответствовать целому ряду параметров таким, как гидравлическое сопротивление системы, техническим возможностям циркуляционного насоса, требуемым для прокачки объемам теплоносителя и другим. Тем не менее, практически для любой небольшой индивидуальной тепловой установки обогрева полов, можно смело брать, например, металлопластиковую трубу Ø 16 мм, у которой внутренний Ø 12 мм. При этом следует учитывать, что рекомендуемая длина отопительного контура в этом случае не должна превышать 100 м (максимум 120 м).  Если же расчет трубы для теплого пола требует большего её метража, то тогда контур необходимо разбить на два и более.

Помимо металлопластика подойдут: медь, ПВХ, сшитый полиэтилен. Они обладают схожими гидравлическими параметрами, поэтому их диаметры подбираются аналогично.

Как произвести детальный расчет мощности отопительного котла

Как рассчитать потери тепла через стены

Основная формула для вычислений:

Qст.= kст.* Sст.(tвн. – tнар.)

Обозначение букв:

  • Qст. – тепловые потери стены.
  • kст – коэффициент теплопередачи стены (зависит от материала и изоляции стены и рассчитывается по отдельной формуле).
  • Sст. – площадь стены (рассчитывают по формуле: высота стены, умноженная на длину).
  • tвн. – температура воздуха внутри помещения (принимается 200С.).
  • tнар. – самая низкая температура наружного воздуха (это значение индивидуально для каждой области, указывается в справочнике).

Определение коэффициента теплопередачи стены:

Буквенные обозначения:

Потери тепла через стену

Как рассчитать потери тепла через окна

Формула расчета для окон схожа с предыдущей: Qокон.= kокон.* Sст.(tвн. – tнар.). Значение букв осталось прежним, необходимо только заменить слово «стена» «окном».

Расчет коэффициента теплопередачи окна производится по формуле:

Обозначение зон окна

На заметку.

Расчет тепловых потерь производится только для стен, потолков и полов, соприкасающихся с наружным воздухом. Внутренние перегородки не влияют на потери тепла.

Как рассчитать потери тепла через пол и потолок

Расчеты для пола и потолка проводятся так же, как и для стен:

Q= k* S*(tвн. – tнар.).

Такой расчет подойдет для пола, установленного над грунтом (на лагах или над неотапливаемым подвалом). Если пол соприкасается с грунтом, то коэффициент теплопередачи рассчитывается по другой формуле:

Буквенные обозначения:

  1. Rc – разделение пола по зонам, каждая из которых имеет свое значение: первая зона = 2.1, вторая зона = 4.3, третья зона = 8.6.

Разделение площади пола на зоны

  1. d – толщинаутепляющего слоя.
  2. λ – коэффициент теплопроводности утеплителя.

Как посчитать потери тепла, связанные с вентиляцией помещения

Этот расчет проводится только в комнатах с вентиляцией. Производится он по формуле:

Q=0.28-Lп*p*C*(tр – tи)*k

Буквенные обозначения:

  1. Q – количество тепла, необходимое для нагрева приточного холодного воздуха.
  2. Lп – расход воздуха, удаляемого из помещения (принимается 3 м3/час на каждый м2 площади).
  3. р – плотность воздуха = 1.1.
  4. С – удельная теплоемкость воздуха = 1.
  5. tр – внутренняя температура воздуха.
  6. tи – температура приточного воздуха из системы вентиляции.
  7. k – коэффициент учета встречного теплового потока = 1.
Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.