Какие нужны данные для расчета водяного теплого пола

Содержание

Пособие для расчета системы водяной теплый пол

Какие нужны данные для расчета водяного теплого пола

Эффективная и долговечная система отопления для любых типов зданий и сооружений, а также источников тепла

Thermotech MultiSystem™ — система водоснабжения и подключения радиаторов

GEOSystem — система снеготаяния и антиобледенения от Thermotech (Термотех)

Ооо термотех-ру

Полевая Сабировская 43, 197183 Санкт-Петербург, Россия
+7 (812) 3096728, [email protected]

Выберите страну/язык

  1. Техническая поддержка
  2. Проектирование, монтаж и обслуживание напольного отопления

Проектирование, монтаж и обслуживание напольного отопления

Надежная система водяного теплого пола базируется на «трех китах»: грамотном проекте, специализированном оборудовании и профессиональном монтаже. Водяной теплый пол, смонтированный согласно проекту, сертифицированными монтажными организациями, не нуждается в каком-либо специализированном техническом обслуживании.

ПРОЕКТ – это не только руководство по монтажу (как завершённое инженерное решение), но и «паспорт» системы отопления на всю оставшуюся жизнь.

Проект, прежде всего, содержит: раскладку контуров тёплого пола и расчёт
температуры теплоносителя, исходя из отопительной нагрузки и максимального покрытия площади греющей плиты; балансировку распределительного коллектора (гидравлический расчёт петель – контуров тёплого пола); монтажные и сборочные схемы применяемого оборудования; спецификацию применяемого оборудования; тип и конструктив самой греющей панели.

Расчёты производятся в соответствии с действующими требованиями нормативных требований в строительстве. Результатом проектирования являются чертежи раскладки труб контуров и магистралей, размещения оборудования и автоматики, температура теплоносителя в системе, а также таблица балансировки контуров.

Проектирование водяного тёплого пола — задача для специалистов высокой квалификации: слишком много деталей необходимо учитывать — от российских климатических особенностей до ключевых различий нормативных документов.

Практика показывает, что устройство водяных тёплых полов «на глаз» обходится заказчику в 1,5–2 раза дороже, чем грамотно спроектированная и налаженная система.

Монтаж водяных тёплых полов, выполненный без проекта, зачастую приводит к нежелательным для заказчика последствиям.

МОНТАЖ. Профессиональный монтаж — неотъемлемая часть, как элемент качества системы водяного теплого пола в целом. С одной стороны, существует определённая последовательность производства работ.

С другой стороны, в ходе производства работ специалист принимает по ситуации те или иные решения, влияющие на работоспособность системы.

Поэтому знания о принципах построения и работы систем водяного теплого пола монтажнику крайне необходимы.

ОБОРУДОВАНИЕ. Всё оборудование разделяется на две части:

  • Оборудование, замена (или не учет) которого существенно влияет на работоспособность системы водяного теплого пола;
  • Оборудование, которое не имеет принципиального влияния на работоспособность системы.

Важнейшим оборудованием системы водяной теплый пол, являются: трубы контуров тёплого пола, смесительные узлы, распределительные коллекторы, смесительные узлы и автоматика. Именно это оборудование относится к категории существенно влияющих на работоспособность системы водяной теплый пол Thermotech.

Проектирование теплых полов: общие рекомендации

Продолжаем разбирать проектирование теплых полов, начатое в предыдущей статье, и теперь рассмотрим основные рекомендации по проектированию.

Какая должна быть температура поверхности теплого пола?

Вообще-то, я об этом уже писал в отдельной статье, но повторить будет не лишне. Ниже перечислены максимально предельные температуры поверхности пола для помещений разного назначения:

  • для жилых помещений и рабочих комнат, в которых люди преимущественно стоят: 21…27 градусов;
  • для жилых комнат и офисов: 29 градусов;
  • для вестибюлей, прихожих и коридоров: 30 градусов;
  • для ванн, бассейнов: 33 градуса
  • для помещений, в которых имеет место активная деятельность: 17 градусов
  • в помещениях с ограниченным пребыванием людей (производственные помещения) допускается максимальная температура пола 37 градусов.

В краевых зонах до 35 градусов.

Какая температура теплоносителя в системе водяного теплого пола?

Температура подающей воды должна находиться в пределах от 40 до 55 градусов. Максимальная же температура теплоносителя на входе в систему водяного теплого пола не должна превышать +60 градусов.

Перепад температур теплоносителя между подающим и обратным трубопроводом оптимальный 5. 15 градусов. Меньше пяти градусов не рекомендуется из-за сильно возрастающего расхода теплоносителя через контур, что приводит к большим потерям напора.

Больше пятнадцати градусов не рекомендуется по причине ощутимого перепада температуры поверхности самого пола (под окнами можем в таком случае иметь 27 градусов, в конце контура 22 градуса, такой большой перепад не комфортен). Оптимальное же падение температуры 10 градусов.

Рекомендуемые температуры на входе/выходе петель: 55/45 градусов, 50/40 градусов, 45/35 градусов, 40/30 градусов.

Если в качестве источника тепла используется тепловая насосная установка (хоть это и большая редкость), то желательно взять температуру подающего теплоносителя в контур отопления 40 градусов. Во всех других случаях можно использовать любую другую подающую температуру в указанном выше диапазоне.

Какой должна быть длина труб водяного теплого пола?

Максимальная длина одного контура (петли) зависит от диаметра применяемых труб:

  • диаметром 16 мм — 70…90 метров;
  • диаметром 17 мм – 90…100 м;
  • диаметром 20 мм – 120 м.

Разница в длинах объясняется различным гидравлическим сопротивлением и тепловой нагрузкой труб разных диаметров. Ну, понятно: чем толще труба, тем меньше в ней гидравлическое сопротивление (сопротивление протеканию жидкости).

Обычно один контур обогревает одно помещение. Но если площадь помещения большая, длина контура получается больше оптимальной, то лучше сделать два контура на помещение, чем класть слишком длинную трубу.

Если при проектировании и расчётах брать один диаметр трубы, а потом монтировать другой, то гидравлика системы будет отличаться. Так что все эксперименты лучше и правильно допускать на этапе проектирования и расчетов, сравнивать результаты, выбрать лучший и ему следовать.

Если в помещении укладывается два и больше контуров, нужно стремиться, чтобы их длины были одинаковы (в длину контура считается вся труба, начиная от коллектора, а не только та её часть, которая непосредственно в самом отапливаемом помещении).

Конечно, на практике, подогнать длину идеально невозможно, но стремиться к этому нужно и разница должна составлять не больше 10 м!

Помещения в доме, как известно, имеют разную площадь. Чтобы уложить в меньшее помещение метров трубы столько же, сколько в большее, нужно делать меньше шаг между витками.

Если помещение мало и потери тепла из него не велики (туалет, прихожая), то можно объединять контуры, отапливать от обратной трубы соседнего контура.

С каким шагом раскладывать трубы теплого пола?

Шаг (расстояние между соседними витками труб) укладки трубы от 15 до 30 см (15, 20, 25, 30 см – то есть, не 21; 22,4; 27 и т. п., а с шагом 5 см в указанном диапазоне 15-30 см). Допускается шаг укладки трубы 30, 35, 40, 45 см в больших помещениях (спортзалах и т. п.). И 10 см возле больших окон, наружных стен (в так называемых краевых зонах).

Шаг раскладки трубы выбирается в зависимости от тепловой нагрузки, типа помещения, длины контура и др.:

  • краевые зоны — 100…150 мм (стандартное количество рядов в краевой зоне – 6)
  • центральные зоны 200…300 мм
  • санузлы, ванные, душевые комнаты и т. п. полностью укладываются шагом 150 мм.

Внимание! Выше приведены рекомендуемые цифры. На практике же часто металлопластиковую трубу невозможно изогнуть с малым радиусом без опасности её сломать (при укладке змейкой).

Поэтому при укладке змейкой лучше и оптимально шаг 150…200 мм.

Да и вообще, возьмите себе на заметку: не смотря ни на какие рекомендации и умные обоснования, делайте шаг трубы в краевых зонах 100 мм, а в остальных 150 мм и никогда не прогадаете.

Шаг же 300 мм вообще не даст равномерного прогрева пола (опять же при укладке змейкой).

Как подобрать диаметр труб для систем теплого пола?

В жилых домах или квартирах с площадью, начиная от 50 м2 и до безконечности – используется труба диаметром 16 мм. Толще не надо!

Даже в хорошо утеплённых домах желательно, чтобы шаг трубы не превышал 150, максимум, 200 мм – и 16-я труба даёт возможность все эти условия соблюсти. В общем, для частного дома трубы большего диаметра не нужны: они оптимальны по соотношению «лёгкость монтажа – цена – объём теплоносителя».

Другая труба, часто используемая – 18 мм. Однако, надо понимать, что более толстая труба – это лишние расходы, и не только на трубу, а и на фитинги и всё прочее.

Иногда кладут трубу диаметром 20 мм, не учитывая характеристик. А в такой трубе количество воды уже существенно больше, из-за чего на нагрев потребуется и больше энергии.

Да и монтировать такую трубу тяжело: согнуть её для укладки змейкой и шагом 150 мм — нереально, а больший шаг не даст тепла в доме, а расходы на теплоноситель будут неприлично приличные.

Такая труба может быть уложена в каких-то общественных зданиях, с высокими потолками, с одновременным нахождением там большого числа людей. Там будет залита толстая стяжка! Для трубы же 16 мм толщина стяжки достаточна 50 мм от верха трубы. Допускается до 80 мм.

Какой должен быть диаметр труб от котла до коллектора?

Задача – подключить один, два или более коллекторов теплого пола.

Практически каждый коллектор теплого пола имеет для подключения к магистрали резьбу 1 дюйм (25 мм) – не важно, внутренняя она или наружная.

Есть коллекторы с резьбой на дюйм с четвертью, но это для больших промышленных или общественных учреждений, где будет использоваться труба большего диаметра, так что для частного дома такие коллекторы брать НЕ надо.

Не имеет смысла изначально заужать или «уширять» диаметры магистральных труб (т. е. подводящих теплоноситель от котла), а имеет смысл брать того же диаметра, что вход коллектора, т. е. 1 дюйм. Для полипропиленовой трубы это диаметр 32 мм (это наружный, а внутренний как раз 25 мм).

Для металлопластиковой трубы это диаметр 26 мм. Для медной – 28 мм. Это – стандартные варианты по использованию труб.

Но если есть сомнения по количеству контуров, то можно увеличить диаметр магистральных труб на один размер (40, 32 и 32 мм для полипропиленовой, металлопластиковой и медной труб соответственно; для перехода на 1 дюйм потребуется переходник).

Трубы из сшитого полиэтилена (PEX) имеют одинаковые размеры с металлопластиковыми по толщине стенки и диаметрам.

Другие данные для проектирования теплых полов

Не желательно подключать бетонную и настильную систему к одному смесительному узлу (и коллектору).

Один контур должен быть на одно помещения (в смысле, не нужно чудить, разложив петлю, залив стяжку, а потом делить помещение перегородкой).

Коллектор желательно размещать в середине дома. Если не получается, то проблема с разницей в длинах петель решается с помощью установки на коллекторе расходомеров: с их помощью регулируется равномерный проток теплоносителя через петли разной длины.

Если контуры имеют длины по 90 м (или даже больше), то на один коллектор можно «цеплять» максимум девять контуров. При длинах петель 60…80 м можно монтировать на один коллектор до 11 контуров.

Не надо одним насосом «давить» на два (или больше) коллектора. Правильно ставить отдельные насосы для каждой коллекторной группы.

Модули подмеса (смесительные узлы) не все подходят для любых длин труб петель теплого пола, так что уточняйте при покупке.

Для точного расчёта нужно учесть не только теплопотери, но и возможный приток тепла в помещения – например, от работающего оборудования, бытовой аппаратуры и т. п.

(вряд ли этим имеет смысл морочиться, рассчитывая отопление частного дома), приток тепла через потолок – если в верхнем помещении тоже устроен тёплый пол. Расчёт многоэтажных домов нужно вести, начиная с помещений верхнего этажа к нижним.

Потому что теплопотери через пол второго этажа являются полезным притоком тепла для помещений первого этажа.

Толщина утеплителя на первом и цокольном этаже не менее 50 мм (в реальности же, зависит от климатической зоны: что хорошо для юга, то совсем не катит на севере), на других этажах – не менее 30 мм.

Закономерный вопрос: зачем утеплять перекрытие между первым и вторым этажом, пусть тепло от теплого пола на втором этаже греет и первых этаж? Ответ: если перекрытие бетонное, то утеплитель кладётся, чтобы не греть само перекрытие, потому что это весьма затратно и по деньгам и по времени.

Максимальная потеря напора в контуре 15 кПа (оптимально 13 кПа). Если контур имеет потери напора больше 15 кПа, нужно уменьшить расход теплоносителя или разбить площадь пола в помещении на несколько контуров. Что это значит, рассмотрим в одной из следующих статей, когда будем выполнять расчёты на конкретном примере.

Минимальный расход теплоносителя в одном контуре составляет не менее 27-30 литров в час. В противном случае контуры нужно объединять.

Почему такое ограничение? При более низком расходе теплоноситель, не успев пройти весь контур, зато успеет остыть – пол будет холодным! Минимальный расход теплоносителя на каждом контуре можно выставить на регулирующем вентиле (расходомере), устанавливаемом на коллекторе.

Перечисленные выше требования к проектированию теплых полов нужно будет учитывать при выполнении расчетов тёплого пола, когда мы будем это делать в специальной программе.

Так что, если эти термины вам пока ни о чём, не волнуйтесь, в своё время всё станет на свои места.

Однако рекомендую где-то сделать для себя пометку, чтобы при расчетах вернуться к информации в данной статье.

Проектирование ТП. Схемы отопления

Запись дневника создана пользователем al185, 24.10.11
54.585, Комментариев: 1

Мой Выбор котла и схемы отопления и ГВС.

Достаточно только ТП для отопления?
Водяной теплый пол — система отопления без радиаторов
Теплые полы и о всей СО популярно!

Источник: http://bouncekitchen.ru/7039-posobie-dlja-rascheta-sistemy-vodjanoj-t/

Особенности расчета водяного теплого пола

Какие нужны данные для расчета водяного теплого пола

Организация отопления в доме или квартире с помощью системы теплый пол приобретает все большую популярность и становится распространенной. Однако для того чтобы эта система оправдывала возложенные на нее надежды, необходимо выполнить расчет водяного теплого пола, всех его параметров.

В противном случае либо температура в помещении будет недостаточно высокой, либо наоборот, отопительные контуры будут чересчур мощными, а затраты на обслуживание системы слишком высокими. В процессе расчета следует определить протяженность и конфигурацию отопительных контуров, диаметр труб, необходимые показатели циркуляционного насоса, толщина стяжки.

А исходя из этого можно посчитать и приблизительную стоимость всей системы.

Исходные данные

Всякий расчет требует наличия набора исходных данных. Для того чтобы рассчитать водяной теплый пол понадобятся:

• планы помещений;• сведения об использованных в строительстве материалов;• сведения о региональных климатических характеристиках;

• назначение системы (самостоятельная или дополнение к уже существующей).

Расчет мощности системы

Суть этого расчета сводится к тому, чтобы определиться с тем, какую теплоту должны давать отопительные контуры, для того чтобы компенсировать тепловые потери здания. Связь между вырабатываемой теплотой и потерями определяется следующим образом

Mп = 1,2 * Q,

где Мп – необходимая мощность системы;
Q – величина тепловых потерь.

Тепловые потери сооружения определяются с помощью формулы

Q = (V * Pt * k) / 860,

где V – объем помещения;Pt – максимальный перепад температур в помещении и на улице;

k – показатель теплостойкости здания.

Толщина стяжки

Принято считать, что толщина стяжки должна быть не тоньше 3 см. В противном случае она будет трескаться и крошиться. Если высота помещения позволяет, то к бетонной стяжки добавляют еще слой утеплителя.

Даже если внизу находится отапливаемое помещение, теплоизоляционный слой позволяет с максимальным КПД использовать то тепло, которое будет давать отопительный контур. Наибольшей популярностью в таких случаях пользуется экструдированный пенополистирол.

Для того чтобы оценить насколько этот материал более эффективен для сохранения тепла, чем бетон, из которого выполнено перекрытие, можно воспользоваться выражением для определения сопротивления теплопередачи:

R = δ / λ,

где δ – толщина слоя, м;
λ – показатель теплопроводности, Вт / м * К.

У пенополистирола λ=0,038-0,044 Вт / м * К, а у бетона (железобетона) аналогичный показатель составляет 1,7-1,95 Вт / м * К. Поэтому лист пенополистирола толщиной 40-60 мм по своим теплоизолирующим качествам на порядок лучше, чем стяжка в 100-120 мм.

Кстати, заливая стяжку, надо помнить о том, что вдоль стен по периметру помещения обязательно надо прокладывать демпферную ленту. Ее назначение – компенсация линейных расширений бетона при работе системы водяной теплый пол. С расчетом длины ленты не должно возникнуть особых трудностей.

А вот ее толщина для некоторых мастеров остается «тайной за семью печатями». В небольших помещениях, площадь которых не превышает 100 кв. м, вполне достаточно ленты с толщиной компенсирующего слоя 5 мм.

Если же длина помещения превышает 10 м, то толщина демпферной ленты рассчитывается по формуле

b = 0,55 * L,

где L – длина помещения, м.

Диаметр труб и их расход

Планируя прокладку труб отопительных контуров, не обязательно рассчитывать их диаметр. Обычно в системе теплый пол используются трубы с диаметром 16-20 мм. Выбирая, какую именно трубу ставить, надо знать, что чем больше диаметр, тем меньше гидравлических потерь напора будем иметь в контуре.

Соответственно можно будет монтировать контур большей длины. Для ориентира специалисты приводят следующие предельные значения длин контуров: Ø 16 мм – до 80 м, Ø 20 мм – до 100 м. Причем желательно на практике использовать длины на 10% меньшие.

Если одним контуром не получается накрыть все помещение, то в таком случае монтируется несколько контуров.

Но это лишь ориентировочные значения. Ведь величина потерь напора зависит не только от диаметра, но и от конфигурации сети.

В системе водяной теплый пол специалисты используются две принципиально отличающихся варианта топологии прокладки сети – «улитка» и «змейка». Второй вариант проще в монтаже, а второй – лучше во всем остальном. В том числе «улитка» допускает большую длину контура.

Ведь у нее количество изгибов и поворотов меньше, а угол их не превышает 90˚. Соответственно местные потери в таком контуре будут меньше.

Для того чтобы определить расход труб для контуров водяного пола, необходимо знать шаг укладки труб. Обычно применяется прокладка с шагом 300 мм. Но он может быть изменен в зависимости от конкретных условий. А вдоль внешних стен его нужно сократить до 150-200 мм.

Приблизительный расход трубы можно высчитать по формуле

L = 1,1 * S / N,

где S – отапливаемая площадь;
N – шаг укладки труб.

Хотя проводить вычисления и не обязательно. Можно воспользоваться справочными данными из таблицы:

Расчет циркуляционного насоса

Основные функции циркуляционного насоса – обеспечение достаточных напора и расхода теплоносителя в отопительных контурах. Причем желательно делать это с наименьшими затратами, для того чтобы сделать систему максимально экономичной.

Выбирая марку насоса для системы, состоящей из нескольких контуров, надо помнить, что его паспортное значение напора должно будет равняться напору в самом «сложном» контуре (наибольшей протяженности), а расход – суммарному значению расходов во всех контурах.

Итак, рассмотрим более подробно каждую из характеристик.

На величину напора влияет размер гидравлических потерь в трубопроводе. Они определяются по формуле

∆ h = l * Q² / k1

где l – протяженность контура, м;Q – расход в контуре, л/с;

k1 – коэффициент потерь трубопровода.

Коэффициент потерь трубопровода – это табличная величина, которую можно найти либо в паспорте производителя на продукцию, либо в справочниках по гидравлике.

Аналогичный результат можно получить, используя формулу Дарси-Вейсбаха

∆ h = ξ * υ² / 2*g,

где ξ – коэффициент местных потерь;υ – скорость движения теплоносителя по трубам;

g – ускорение свободного падения.

Расход системы определяется исходя из величины напора в сети

Q = k * √H,

где k – коэффициент расхода.

Как показывает опыт, при определении расхода следует ориентироваться на значения 0,3-0,4 л/с на каждые 10 кв. м площади помещения.

Однако, значения напора и расхода, указанные в паспорте на насос – это лишь максимальные значения. Фактические значения будут зависеть от топологии сети, ее протяженности. В общем виде связь между напором и расходом и фактические характеристики насоса описывается графиком

Увеличение напора и, соответственно, снижение расхода могут быть связаны с наличием в контуре большого количества поворотов, на которых появляются, так называемые, местные потери.

Если значения напора получаются слишком большие, то проблему можно решить путем увеличения диаметра труб контура. Или же уменьшить их протяженность. Именно поэтому не рекомендуется проектировать отопительные контуры слишком длинными.

Кстати, правильность подбора диаметра труб можно проверить через скорость движения теплоносителя по контуру. Обычно при диаметрах до 25 мм ее стараются ограничить значением 0,8 м/с.

Хотя по нормативным документам допускается до 3 м/с. Но с ростом скорости повышается вероятность возникновения шумового эффекта от трения жидкости о стенки трубопровода.

Для проверки правильности выбора диаметра можно использовать выражение

υ = 4* Q * 10 (в степени -3) / π * d(в степени 2)

Если скорость вписывается в указанные выше значения, значит диаметр для контура выбран правильно. В противном случае его надо увеличивать.

Таким образом, расчет водяного теплого пола дает возможность спроектировать более экономную, а соответственно, и более дешевую в эксплуатации систему.

Но это не значит, что система, которая была собрана без расчетов, а только по рекомендациям, которые приведены в паспортах на отдельные ее элементы или систему в целом, не будет работать.

Просто, возможно, она будет расходовать больше энергий чем система выполненная с расчетами.

Источник: https://newteplopol.ru/vodyanoj/raschet-vodjanogo-teplogo-pola.html

Грамотный расчет теплого пола и основные правила проектирования

Какие нужны данные для расчета водяного теплого пола

Создание теплого пола – это прекрасная возможность обеспечить комфортный микроклимат в собственном жилище. Популярность данной системы отопления (СО) обусловлена высокой доступностью современных материалов, благодаря которым монтаж системы может выполнить любой домашний мастер, знающий основы теплотехники и сантехнических работ.

Перед тем как приступить к созданию данной отопительной системы необходимо провести сложные вычисления и подготовительные работы. О том, как рассчитать теплый водяной пол и пойдет речь в этой публикации.

Расчет мощности водяных нагреваемых полов

Важно! Приведенная ниже методика достаточно сложна и требует определенных знаний, опыта и навыков проектирования. Заказывать расчет водяного теплого пола и отопления необходимо в специализированной организации. Все формулы и данная методика приведены в ознакомительных целях.

В интернете и специализированной литературе приведены масса способов расчета теплого пола, среди которых большинство публикаций, не внушающих доверия.

Кроме того, практически каждый производитель данной продукции предлагает использовать в вычислениях данные и номограммы, которые противоречат логике и нормативным документам (в частности СП 60.13330.2012).

Существует методика расчета водяного теплого пола, которой пользуются проектные организации.

к оглавлению ↑

Исходные данные

Для проведения вычислений необходимо иметь следующие данные:

  • Температура на подаче в системе теплый пол (ТП) tп ;
  • Температура в обратке ТП tо;
  • Предполагаемая температура воздуха в отапливаемом помещении tв;
  • Температура в помещении ниже расчетного tниз ;
  • Внутренний диаметр трубопровода, из которого изготовлен змеевик ТП Dв;
  • Наружный диаметр трубопровода, из которого изготовлен змеевик ТП Dн;
  • Коэффициент теплопроводности трубопровода λтр ;
  • Теплоотдача поверхности, находящейся под ТП (нижележащая, горизонтальная) αн; (определяется по СНиП 23-02-2003  и СП 23-101-2004).
  • Коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к внутренней стенке трубы αвн;
  • Коэффициент теплоотдачи пола αп ;(как правило, данное значение находится в пределах 10-12 Вт/м2К);
  • Термосопротивление материалов пола, находящихся над змеевиком водяного ТП.

Исходные данные для удобства вычислений необходимо скомпоновать в таблицу:

Далее, суммируя теплопроводность (по таблицам) материалов, используемых в стяжке, необходимо рассчитать термическое сопротивление над змеевиком и под трубопроводом теплого пола. Например:

Для удобства дальнейших расчетов составляем таблицу, например:

к оглавлению ↑

Методика расчета

  1. Вычисляем среднюю температуру теплоносителя по формуле
  2. Производим расчет термического сопротивления материалов над трубами
  3. Считаем термосопротивление материалов под змеевиком
  4. Производим вычисления угла между поверхностью полового покрытия и плоскостью максимального термосопротивления
  5. Задаем шаг укладки трубопровода
  6. Рассчитываем максимальное термосопротивление слоев стяжки (над змеевиком)
  7. Производим расчет соотношения тепловых потоков над и под трубопроводом
  8. Вычисляем мощность теплового потока, направленного вверх
  9. Считаем мощность теплового потока, направленного вниз
  10. Рассчитываем суммарную мощность тепловых потоков
  11. Высчитываем тепловой поток, на 1 м водяного ТП
  12. Производим расчет максимальной температуры ТП
  13. Производим расчет минимальной температуры ТП
  14. Рассчитываем средний температурный показатель теплого пола, который должен быть меньше или равен нормам, определенным СП 60.13330.2012 п. 6.4.8

Подобная методика заложена в некоторые программы для расчета теплого пола, распространяемые на платной основе.

к оглавлению ↑

Упрощенная методика

Совет: как видно из приведенного выше примера, точный расчет водяного ПТ – это очень сложный процесс, который лучше доверить профессионалам.

Упрощенный метод основан на следующем алгоритме: теплоотдача теплого пола должна компенсировать или превышать не более чем на 25% теплопотери помещения. Для расчета теплых полов по площади помещения, необходимо иметь данные о теплопотерях, запланированной температуре и некоторым особенностям строения напольного покрытия.

  1. Первое, что нужно сделать – это составить план-схему отапливаемых помещений с подробным обозначением оконных и дверных проемов
  2. Вычисляем потребность тепла для каждого помещения. Для этого рассчитываем теплопотери помещения.
  3. Производим расчет необходимой мощности теплого пола на 1 м2 по формуле:

    G = Q/F

    где: Q — суммарный показатель теплопотерь; F – площадь, которая отведена под укладку змеевика ТП.

  4. На основании полученных данных о мощности ТП, выбираем шаг трубопровода (расстояние между витками).

    Важно! Следует знать, что шаг укладки трубопровода соответствует определенной тепловой нагрузке: 15 см – от 80 Вт/м2; 20 см — от 50 — 80 Вт/м2; 30 см – до 50 Вт/м2.

  5. Имея необходимые значения шага, по таблице можно определить диаметр трубопровода, рекомендованную среднюю температуру теплоносителя.

    Представленная выше таблица позволяет сделать расчет длины трубы для теплого пола, зная его необходимое количество (при выбранном диаметре) на 1 м2 отапливаемой площади.

    Совет: При самостоятельном проектировании данной СО следует знать, что длина трубопровода в одном контуре не должна превышать 100 пг.м. Например, для обогрева комнаты, площадью 20 м2 необходимо 200 п.м. трубы, диаметром 16 мм. Для корректной работы данной СО необходимо создать минимум 2 отдельных контура по 100 п.м каждый.

  6. Выбираем тип укладки змеевика. Как правило, при самостоятельном создании «теплых полов» применяют две основные схемы укладки: «змейкой» или «улиткой». Расположение трубопровода зависит от участков с наибольшими теплопотерями. Такими участками являются пол возле входа и оконных проемов. Выбирайте схему, трубопровод в которых в данных участках будет иметь наибольшую температуру.

    Если возникает сложность на данном этапе, то наиболее простой метод расчета трубы для теплого пола – калькулятор, который можно найти на специализированных порталах.

  7. Выбор трубы. Как правило, для создания данной СО применяют трубы из: металлопластика, пропилена и сшитого полиэтилена.

    Совет: Профессионалы рекомендуют обратить внимание на трубопровод из сшитого полиэтилена, который имеет наименьший коэффициент линейного расширения, чем представленные аналоги. Если выбор пал на пропилен, то для теплого пола применяйте только армированные марки данного материала.

  8. Последнее, что следует рассчитать – это производительность циркуляционного насоса. Делается это по формуле:

    G =Q*0,86/ Δt

    где: G – производительность насоса л/ч; 0,86 – коэффициент для перевода Вт/ч в ккал/ч.

    Δt – разница температур между подачей и обраткой.

Источник: http://ventilationpro.ru/sistemy-otopleniya/sistema-teplyjj-pol/gramotnyjj-raschet-teplogo-pola-i-osnovnye-pravila-proektirovaniya.html

Расчёт водяного тёплого пола самостоятельно – формулы, инструкция!

Какие нужны данные для расчета водяного теплого пола

Теплый пол – это система, состоящая из элементов трубопровода в который подается горячая вода или пар, в результате чего происходит передача тепла поверхности, в которую он встроен. Таким образом, поверхность теплого пола становиться  нагревательным прибором, который эффективно отапливает помещение.

Согласно историческим данным, такой способ обогрева использовался еще во времена Древнего Рима. Вначале это было привилегией только для людей богатого сословия, а позже доступно и другим, например в общественных банях. Наибольшее распространение это получило в холодных частях империи.

Как правило, использовалась система каналов, в которые подавался горячий воздух, вырабатываемый печами.

Преимущества теплого пола

Нередко еще можно встретить отопление жилых домов и дачных домиков  по старинке, где обогревательным элементом является печь или камин. Именно так создавали комфорт в зимние дни наши предки. Позже появились отопительные приборы – батареи, которые прогревались паром, горячей водой или электричеством.

Такой способ значительно лучше распределяет тепло в помещении в сравнении с печкой, но имеет свои недостатки. Нагретый воздух поднимается к верху и, нагревая потолок, уже менее теплым, опускается в низ. Теряется значительная часть энергии. А у поверхности пола возникают сквозняки и холодная температура.

Особенно это неприемлемо для детских комнат.

Хорошим решением стало использование поверхности пола в качестве нагревательного элемента. Тепло распространяется равномерно и у поверхности всегда теплее, что особо благоприятно для детей и пожилых людей.

Особенно это выгодно для обогрева санузлов, ванных и душевых комнат, где необходимо создать комфорт на небольшом участке поверхности.

Теплый пол также широко используется в прихожих, где в сырую погоду он используется для просушивания обуви.

Рассмотрим более подробно, что собой представляет расчет водяного теплого пола.

Исходные данные для расчета

Для того, чтобы рассчитать теплоемкость системы водяного пола достаточной мощности необходимо:

  • Определить значение желаемой температуры воздуха в помещении.
  • Установить значение температуры помещения, находящегося на нижнем уровне.
  • Установить температуру воды подающего трубопровода отопительной системы.
  • Установить температуру воды обратного трубопровода отопительной системы.
  • Знать внутренний и внешний диаметр труб, используемых в системе подогрева пола.
  • Теплопроводность материала, из которого изготовлены трубы для теплого пола.
  • Коэффициент теплопередачи поверхности под системой теплоносителя обогрева и поверхности, покрывающей теплопровод.
  • Значение коэффициента внутренней теплоотдачи в системе обогрева.
  • Значение термического сопротивления рассчитанного согласно конструкции теплого пола.

Ниже приведены коэффициенты для расчёта согласно СНиП

Таблица 1. Теплоотдача внутренней поверхности

№ п/пПоверхностьКоэф. теплоотдачи, Вт/(м2·°С)
1Потолков гладких, потолков ребристых, полов, стен8,7
2Окон8,0
3Фонарей зенитных9,9

Таблица 2. Теплоотдача внешней поверхности

№ п/пПоверхностьКоэф. теплоотдачи, Вт/(м2·°С)
1Стены, перекрытия23
2Перекрытий подвалов17
3Чердачных перекрытий12
4Перекрытие неотапливаемых подвалов6

Что необходимо учесть перед расчетом

Необходимо помнить, что допуская не точности и небрежность невозможно рассчитать систему подогрева пола достаточной мощности. Это приведет к недостаточному прогреванию помещения или поверхности.

Следовательно, для устранения ошибок расчета, придется демонтировать собранную систему и производить монтаж после уточненных расчетов. А это неминуемо повлечет неоправданные дополнительные расходы.

Важно выбрать оптимальную длину закладываемых труб. Чем меньше их длина, тем меньшее необходимо рабочее давление в системе для эффективной циркуляции теплоносителя. В таком случае можно применять менее мощный циркуляционный насос и, следовательно, меньшей стоимости.

Расчет вручную

Для того чтобы рассчитать водяной теплый пол необходимой тепловой мощности предлагается пошаговая инструкция:

Первый шаг – необходимо произвести расчет термосопротивление слоев над трубами согласно конструкции по формуле

Второй шаг – определить среднюю температуру теплоносителя

Третий шаг – термосопротивление приведенное над системой подогрева

Четвертый шаг – термосопротивление приведенное под системой подогрева

Пятый шаг – угловое значение линии термосопротивления и поверхности пола

где В – значение шага между трубами, см (обычно это – 0,10 м; 0,15 м; 0,20 м; 0,25 м),

 – общая толщина поверхности над трубами, м.

Шестой шаг – расчет тепловых потоков

Седьмой шаг – термосопротивление трубных стенок приведенное

Восьмой шаг – расчет теплового потока направленного вверх

Девятый шаг – расчет теплового потока направленного вниз

Десятый шаг – значение теплового потока суммарного можно вычислить по формуле

Одиннадцатый шаг – суммарный поток, приходящийся на квадратный метр теплого пола, вычисляется по формуле

Двенадцатый шаг – расчет температуры пола максимальной

Тринадцатый шаг – для расчета максимального значения температуры поверхности используется формула

Четырнадцатый шаг – для расчета минимального значения температуры поверхности используется формула

Пятнадцатый шаг – для расчета средней температуры используют формулу

Расчет с помощью программного калькулятора

Для облегчения процесса расчета тепловой мощности водяного пола, а также во избежание ошибок в расчетах, разумно воспользоваться программными калькуляторами.

Программный калькулятор – это специальная программа, разработанная для упрощения процедуры расчетов теплых полов. В сети интернет имеется множество ресурсов, где имеется онлайн программа расчета теплого пола. Пример такой возможности представлен на рисунке ниже.

Достаточно внести необходимые коэффициенты, дать требуемые значения температуры, тип покрытия и через короткое время программа выдаст готовый результат. Рекомендуется использовать калькуляторы для расчета теплых полов особенно если делается это впервые, или еще недостаточно практических навыков.

Советы

  • Несомненно, лучший вариант доверить расчет и монтаж системы водяного теплого пола специалистам. Если есть необходимость произвести данные виды расчетов и монтажа самостоятельно, обязательно используйте онлайн ресурсы для расчета системы. Существует достаточно много ресурсов, где программа для расчета может быть скопирована или установлена на персональный компьютер.
  • В строениях с плохой изоляцией, старой и ветхой постройки, целесообразнее использовать систему подогрева поверхности пола как основную.
  • Техническая грамотность специалиста при выполнении расчетов и монтажа системы может значительно снизить расходы.
  • Не забывайте, что ошибки при расчетах повлекут ненужные перерасходы средств и времени.

Источник: http://profpoly.ru/teplye-poly/raschyot-vodyanogo-tyoplogo-pola.html

Какие нужны данные для расчета водяного теплого пола

Какие нужны данные для расчета водяного теплого пола

В современном мире существует большое количество разных отопительных систем для помещений. Каждая из моделей имеет свои преимущества и недостатки при устройстве и эксплуатации.

Но среди такого разнообразия нужно выделить водяную отопительную конструкцию, которая за свои качества ежегодно получает популярность среди населения. Перед ее установкой многие за расчетом водяных теплых полов обращаются к соответственным организациям.

Но зная, какие понадобятся данные и расчетные методы, такую работу можно произвести своими силами.

Расчет полов и его конструкция зависят от конфигурации, видов, масштабов комнат и всего помещения в целом. А так же для чего устанавливается модель, для основного использования отопления, или как дополнительное оборудование.  Если использовать по очередность плана с точными расчетными параметрами и размерами, провести подсчет можно своими силами, без обращения за помощью к специалистам.

Данные для расчета теплопотерь

К этому расчету стоит отнестись тщательным образом, так как от этого итога зависит вся последующая конструкция отопительной системы. Изначальные ошибки и недочеты в последствии приведут к дополнительным существенным затратам, так как нужно будет переделывать стяжки.

Для того чтобы рассчитать теплопотери потребуются такие данные:

  • высота здания;
  • климатические условия региона;
  • точные размеры всего площади;
  • способ остекления;
  • тип профиля;
  • вид стеклопакета;
  • необходимая температура;
  • вид напольного материала;
  • дополнительное оборудование.

Так же стоит учесть изоляцию и толщину пола.

Данные труб

Для расчета теплого водяного пола, потребуются характеристики труб. Распространенными видами труб в установке этой модели считаются:

  1. Сшитый полиэтилен – это дорогой применяющийся материал, так как имеет хорошие эксплуатационные свойства. Но из – за, свойств мягкости и гибкости, при укладке конструкции он отнимает много сил и времени.
  2. Медь – самый дорогой вариант в применении, по сравнению со всеми другими видами. Это прочный и надежный материал, который имеют высокую стойкость к коррозиям. За счет того что труба из меди эластична, контур можно уложить целиком. К недостаткам такого вида труб можно лишь отнести трудоемкий процесс в работе.
  3. Полипропилен – материал хорошего качества, экономичной цены. Недочет в его применение, лишь в том, что при укладке из — за большого радиуса изгиба, шаг превышает требуемую точность 30 сантиметров.
  4. Металлопластик – экологически чистый, дешевый материал. Это самые используемые трубы для системы отопления полов.

При этом расчете теплого водяного пола, нужно обратить внимание на функции трубопровода. В отличие от кабельного отопления, они имеют не равномерный обогрев напольного материала. Таким образом, чем дальше расположение труб от котла, тем быстрее они остывают. По этим причинам для эффективности обогрева помещения, конструкцию контуров монтируют величиной не более 1000 сантиметров.

Данные для расчета мощности

Для произведения итогов расчета конструкции, главной опорной точкой является мощность теплого пола. Так как от него зависит водяной поток тепла по всем контурам конструкции. Чтобы при малой мощности температура не остывала на поверхности пола, при подсчетах понадобятся такие данные:

  1. Из чего будет состоять напольное покрытие ( ламинат, паркет или линолеум).
  2. Диаметр и вид материала трубопроводов.
  3. Мощность дополнительного оборудования, в том числе и насоса.
  4. Общая площадь комнаты, где будет установлен контур.

Рассмотрев приведенные данные, нужно произвести их предварительный подсчет для расчета водяной отопительной системы в целом.

Предварительные расчеты

Перед тем как приступить к методам подсчета теплого пола, Нужно вычислить следующие предварительные итоги.

Длина труб

Величина трубопроводов зависит от шага при конструкции контуров. Для того чтобы теплоноситель равномерно распределял горячую воду по трубам, без не прогреваемых участков пола, необходимо правильно установить длину труб. В безошибочном расчете поможет данная таблица:

Но здесь следует обратить особое внимание на то, что по краю контура шаг должен быть на 5 сантиметров меньше чем в центре конструкции.

Расчет мощности

Перед началом расчета мощности водяного теплого пола нужно учесть вид здания, где будут проводиться работы. Так в многоэтажном доме, рекомендуют отталкиваться от 100 Ватт на один квадратный сетр.

В частных же домах для расчета мощности используют величину всей поверхности пола.

  По этим причинам, инженеры – технических работ вывели средние показатели, для облегчения работы, которые можно взять за основу по следующей схеме:

[jtrt_tables id=»1177″]

Зная все данные, которые понадобятся для расчета конструкции водяного пола и получив предварительные расчеты, можно перейти к нескольким вычислительным методам.

Пример расчета теплого пола на кухне

Методы расчетов

Произвести подсчет теплого пола, можно двумя способами: онлайн калькулятором и самостоятельно наглядным методом, при помощи карандаша и бумаги. Но перед тем как отдать предпочтение, тому или иному способу, нужно рассмотреть их более подробно.

Калькулятора онлайн

Благодаря современной компьютерным технологиям, справиться с подсчетами всей отопительной системы можно очень быстро, всего за одну минуту. Внеся все необходимые данные для подсчетов, онлайн калькулятор самостоятельно выведет итоги с дополнительными характеристиками.

Наглядный пример:

Такой расчет водяного теплого пола, проводиться легко и быстро, но этот калькулятор выводит данные только для всей площади помещения. А так как под мебель больших масштабов и под электро — технику отопительная система не устанавливается, для более точных данных применяется наглядный расчет.

Наглядный метод

Для того чтобы самостоятельно произвести расчет теплого водяного пола, применяется наглядный метод. Перед началом расчетов на миллиметровой бумаге нужно нанести всю площадь помещения, с соблюдением любого выбранного масштаба (так 0,5 миллиметров можно уравнять к 50 сантиметрам). Затем на листе пометить с соответствующими масштабами установку мебели и электроприборов.

Далее перед тем как нанести контур отопительной системы, нужно определиться с его выбором

Контур змейки

Если конструкция будет в виде змейки, то нанести его схему на лист бумаги не составит особых сложностей. Но здесь стоит отметить, что нагрев пола будет менее эффективным. Такая система отопления идет вдоль стен помещения к его центру, соответственно, чем дальше трубопровод, тем меньше тепла он издает.

Контур спираль

Этот метод более труден в конструкции контура. Однако он имеет высокую эффективность в подаче тепла помещения. От резки труба сразу направляется к центру помещения и только потом расходится по его периметру. За счет этого пол всегда остается теплым. Контур спираль так же хорошо подходит для труб, с большим радиусом изгиба.

Для тех, кто решил первый раз провести расчет водяного теплого пола без помощи инженеров — технологов, стоит прислушаться к их советам.

Рекомендации для новичков

Многие кто решил первый раз провести расчеты и соорудить конструкцию контуров самостоятельно, сталкиваются с большими проблемами и совершают необратимые ошибки. Во избежание этого инженеры технических работ рекомендуют обратить внимание на такие факторы:

  1. Не целесообразно в старых помещениях, где не качественное утепление, проводить отопительную систему без дополнительного источника в подаче тепла. В противном случае повысятся электро затраты с низкой эффективностью обогрева.
  2. При использовании онлайн калькулятора для подсчетов водяного пола, стоит обратить особое внимание, что трубы для конструкции контуров не должны быть больше 120 метров.
  3. Длинна контуров установленных в разных комнатах, должна быть одинаковая. В некоторых случаях допускается отклонение 15 метров.
  4. Расстояние между ветками рассчитывают исходя от климатических условий региона.
  5. Контур устанавливают на 20 сантиметров от стен.

Рассчитать водяной теплый пол самостоятельно не каждому новичку будет под силу. К этому делу нужно будет подойти тщательным образом, с особой серьезностью и внимательностью. Только в этом случае отопительная система после монтажа будет работать более эффективно с долгим сроком эксплуатации.

Источник: https://tepliepol.ru/teplyj-pol/vodianoy-teply-pol/kakie-nuzhny-dannye-dlya-rascheta-vodyanogo-teplogo-pola

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.