Расчёт труб для тёплого пола: подбор труб по параметрам, выбор шага укладки + пример расчета

Расчет мощности

КПД системы напрямую зависит от материала труб, по которым будет двигаться теплоноситель. Используют 3 разновидности:

• Медные;
• Полиэтиленовые или из сшитого полипропилена;
• Металлопластиковые.

У медных труб максимальная теплоотдача, но довольно высокая стоимость. Полиэтиленовые и полипропиленовые трубы обладают низкой теплопроводностью, но стоят относительно дешево. Оптимальный вариант в соотношении цены и качества – металлопластиковые трубы. У них низкий расход теплоотдачи и приемлемая цена.

Опытные специалисты в первую очередь принимают во внимание следующие параметры:

1. Определение значения желаемой t в помещении.
2. Правильно посчитать теплопотери дома. Для этого можно использовать программы-калькуляторы либо пригласить специалиста, но возможно произвести и приблизительный подсчёт теплопотерь самостоятельно. Простой способ, как рассчитать теплый водяной пол и теплопотери в помещении – усредненное значение теплопотерь в помещении – 100 Вт на 1 кв. метр, с учетом высоты потолка не более 3х метров и отсутствия прилегающих неотапливаемых помещений. Для угловых комнат и тех, в которых есть два или более окон – теплопотери рассчитываются исходя из значения 150 Вт на 1 кв. метр.
3. Вычисление сколько будет теплопотерь контура на каждый м2 отапливаемой водяной системой площади.
4. Определение расхода тепла на м2, исходя из декоративного материала покрытия (например, у керамики теплоотдача выше, чем у ламината).
5. Вычисление температуры поверхности с учетом теплопотерь, теплоотдачи, желаемой температуры.

В среднем, требуемая мощность на каждые 10 м2 площади укладки должна быть около 1,5 кВт. При этом нужно учесть пункт 4 в вышеперечисленном списке. Если дом хорошо утеплен, окна из качественного профиля, то на теплоотдачу можно выделить 20% мощности.

Соответственно, при площади помещения 20 м2, расчет будет происходить по следующей формуле: Q = q*x*S.

3кВт*1,2=3,6кВт, где

Q – требуемая мощность обогрева,

q = 1,5 кВт = 0,15 кВт – это константа на каждые 10м2,

x = 1,2 – это усредненный коэффициент теплопотери,

S – площадь помещения.

Перед началом монтажа системы своими руками, рекомендуется составить план-схему, точно указать расстояние между стенами и наличие других источников тепла в доме. Это позволит максимально точно рассчитать мощность водяного пола. Если площадь помещения не позволяет использовать один контур, то правильно планировать систему с учетом установки коллектора. Кроме того, потребуется монтировать своими руками шкаф для устройства и определить его местоположение, расстояние до стен и т.д.

Читать также: Схема установки коллектора для отопления: монтаж и подключение

Расчет мощности водяного теплого пола

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.

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.

Расчет теплоотдачи для пленочного нагревателя

Номинальная мощность в этом случае составляет 150-220 Ватт. Нужно понимать, что сам пленочный нагреватель – это слой фольгоизола для трубы. Он представляет собой вспененный полиэтилен, поверхность которого покрыта фольгой. Из-за этого часть тепла рассеивается, ведь эффективность зависит от толщины.

Чтобы задать температуру стандартного или водяного пола в заданном диапазоне, используют терморегуляторы. Значение обычно не достигает 40 градусов, а после эксплуатации необходимо отключать элемент и давать ему время для остывания. Из этого следует, что теплоотдача составляет около 70 ватт на каждый квадратный метр.

Статья по теме: Как сделать костровище на даче, во дворе

Тонкости расчета

В большинстве случаев, на 1 м2 расходуются 5 м трубы. При этом длина шага равна 20 см.

Однако укладывать трубы специалисты рекомендуют исходя из точных вычислений. Для этой цели потребуется формула L=S/N*1,1, где:

• S представляет площадь участка;
• N обозначает шаг укладки;
• 1,1 – запасная труба, необходимая для создания поворотов.

Если прибавить расстояние от коллектора до пола, увеличенное в два раза, получится более точный расчет. Для большего понимания вычислений можно привести пример:

• предположим, площадь участка равна 16 м2;
• расстояние от коллектора до пола – 3,5 м;
• шаг укладки равен 0,15 м;
• следуя формуле: 16 / 0,15 х 1,1 + (3,5 х 2) = 124 м.

Увеличение расхода в зависимости от расстояния между соседними трубами представляет следующая таблица:

Шаг петли, мм	Расход трубы на 1 м2, м. п.
100	10
150	6,7
200	5
250	4
300	3,4

Раскладка теплого пола ограничивает длину трубы до 120 м, потому как на это есть ряд причин:

• высокая температура не должна повредить покрытие пола;
• подогрев в контуре при эксплуатации (особенно при протечке) способен повредить цементную стяжку;
• разделение поверхности на несколько участков способствует эффективному обогреву.

По диаметру

Для корректного вычисления диаметра трубы потребуются следующие вычисления:

• 15кПа – давление насоса, обеспечивающего эффективный обогрев;
• длина труб равна 85 м;
• теплоноситель расходует 0,2 м³/ч.

Следовательно, производится расчет по формуле D=18* (p/L*G2) – 0,19, где:

• D обозначает диаметр трубы для теплого пола;
• L – метраж длины изделия;
• p – давление насоса;
• G – расход воды, которая циркулирует в трубах (описывается в документации);
• D=18* (15/85 × 0,22) –0,19 = 13,6 мм.

Производители выпускают трубы 16 мм – наиболее оптимальный вариант для установки системы. Подходящими схемами настройки теплового пола считаются змейка и улитка. Горячая вода при планировании – красная, холодная обозначается голубым цветом.

По длине контура

Отопительная система нуждается в создании конструкции, поддерживающей наиболее эффективное давление и циркуляцию воздуха. Поэтому предел длины водяного контура – 80, максимум 100 метров. Однако не всегда помещение соответствует расчетам, требуя собственные параметры, порой превышающие 150 м. Проблема решается легко – достаточно лишь установить несколько контуров.

К примеру, если помещение требует 240 м трубы, то следует создать три конструкции по 80 м. При этом контурам не обязательно соответствовать друг другу. По мнению экспертов, разница может составлять до 15 метров.

При расчетах необходимо учитывать диаметр трубы и материал изготовления:

• Металлопластиковые изделия наиболее востребованы ввиду низкой стоимости и простого монтажа. В основу лёг полиэтилен с прослойкой из алюминия, которая повышает надежность конструкции. Металл обладает высокой теплопроводностью, чем и привлекает производителей, которые желают создать оптимальные условия теплообмена. При диаметре 16 мм длина контура способна достигать сотни метров.
• Полиэтиленовые конструкции не требуют дополнительного слоя, сшиваясь на молекулярном уровне. Изделие легко гнется, проявляя устойчивость к высоким температурам до 95ºC и к различным химическим растворителям. При 18 мм диаметра предел составит 120 метров.

• Полипропилен обладает высокой жесткостью и прочностью. Он не востребован на рынке и применяется преимущественно для производственных целей. Предел длины для изделия составляет 90-100 метров.
• Медные изделия обладают наивысшей теплопроводностью, за счет которой их цена является самой высокой на строительном рынке. Однако они нуждаются в профессиональной установке, так как при малейшей провинности дают течь.
• Гофротрубы изготовлены из нержавеющей стали. Максимальная длина контура равняется 120 м при диаметре 25 мм. Гофрированные трубы рекомендуют приобретать с рассчитанной заранее длиной, достаточной для одного контура. Такая покупка автоматически устраняет возможность протечки.

Большую площадь следует поделить на составляющие участки в соотношении 1: 2. То есть его ширина будет в 2 раза меньше длины. Следовательно, для того, чтобы вычислить количество участков, потребуются следующие меры:

• При шаге 15 см количество м2 для площади участка не превышает 12;
• шаг 20 см подходит для 16 м2;
• шаг 25 см – 20 м2;
• 30 см – 24 м2.

В последующем при увеличении шага на 5 см площадь соответственно увеличивается на 4 м2. Однако специалисты не рекомендуют вычислять точные значения. Во избежание протечек следует брать про запас 2 м2.

Параметры для расчета теплового контура

На стадии проектирования необходимо решить ряд вопросов, определяющих конструктивные особенности теплого пола и режим эксплуатации. Технические аспекты организации отопительной ветки во многом зависят от ее назначения.

Помимо назначения, для точного расчета метража водяного контура понадобится ряд показателей: площадь покрытия, плотность теплового потока, температура теплоносителя, вид напольного покрытия.

Площадь покрытия. При определении габаритов основания под укладку труб в учет берется пространство, не загроможденное крупной техникой и встроенной мебелью. Необходимо заранее продумать компоновку предметов в помещении.

Если водяной пол используется как основной поставщик тепла, то его мощности должно хватать для возмещения 100% тепловых потерь. Если змеевик – дополнение к радиаторной системе, то он обязан покрывать 30-60% издержек теплоэнергии помещения

Плотность теплового потока. Это расчетный показатель, характеризующий оптимальное количество теплоэнергии для отопления комнаты. Величина зависит от ряда факторов: теплопроводности стен, перекрытий, площади остекления, наличия утепления и интенсивности воздухообмена. Исходя из теплового потока, определяется шаг укладки петли.

Температура теплоносителя. Максимальный показатель – 60 °С. Однако толщина стяжки и напольное покрытие сбивают температуру – по факту на поверхности пола наблюдается около 30-35 °С. Разница между термопоказателями на входе и выходе контура не должна превышать 5 °С.

Вид напольного покрытия. Финишная отделка влияет на эффективность системы. Оптимальная теплопроводность у кафеля и керамогранита – поверхность быстро нагревается. Хороший показатель КПД водяного контура при использовании ламината и линолеума без теплоизоляционной прослойки. Наименьшая теплопроводность у деревянного покрытия.

Степень теплоотдачи зависит и от материала заливки. Максимально эффективна система при использовании тяжелого бетона с природным заполнителем, например, морской галькой мелкой фракции.

Цементно-песчаный раствор обеспечивает средний уровень теплоотдачи при разогреве теплоносителя до 45 °С . КПД контура существенно падает при устройстве полусухой стяжки

При расчете труб для теплого пола следует учесть установленные нормы температурного режима покрытия:

• 29 °С – жилая комната;
• 33 °С – помещения повышенной влажности;
• 35 °С – проходные зоны и пояса холода – участки вдоль торцевых стен.

Немаловажное значение для определения плотности укладки водяного контура отыграют климатические особенности региона. При расчете теплопотерь надо учитывать минимальную температуру зимой

Как показывает практика, сократить нагрузку поможет предварительное утепление всего дома. Есть смысл сначала теплоизолировать помещение, а после приступать к расчету теплопотерь и параметров трубного контура.

Особенности оклейки потолка обоями

Наклейка обоев самому не составляет большого труда, если не идут речь о совпадении рисунка. Стандартные однотонные изделия клеятся просто. Но, если выбраны изделия с рисунком, следует сначала ознакомиться с правилами, которые нужно соблюдать при проведении операции оклейки обоями.

1. Чтобы рисунок состыковался правильно, необходимо правильно отрезать первую полосу в рулоне.
2. Остальные куски обоев отрезаются по определенному месту. Для его определения необходимо каждую последующую полосу прикладывать к наклеенной, чтобы отметить линию отреза.

Проведение меловой линии на потолке

Вопрос, как правильно клеить обои под покраску, стоит не так остро, поскольку они мало чем отличаются от обычных изделий. Разница лишь в том, что их можно несколько раз окрашивать.

Важно грамотно отрезать излишки полос, для этих целей пользоваться обычными ножницами не стоит. В результате можно получить неровные края, которые испортят общий вид.. Для того, чтобы края среза оставались аккуратными и ровными, стоит производить отрез по широкому шпателю острым ножом

Для того, чтобы края среза оставались аккуратными и ровными, стоит производить отрез по широкому шпателю острым ножом

Для того, чтобы края среза оставались аккуратными и ровными, стоит производить отрез по широкому шпателю острым ножом.

1. Многие выбирают для оклейки потолка виниловые изделия. Они имеют наряду с многочисленными достоинствами и ряд недостатков. Качественная наклейка в этом случае производится специализированным клеем.

В составе этого клея содержатся быстросохнущие и хорошо связующие вещества, которые позволяют сократить время высыхания, обои не успеют провиснуть. Специальный состав применяется и в том случае, если наклеивается на потолок стеклохолст.

Какие факторы следует учитывать?

Для того чтобы произвести все необходимые расчеты, которые помогут определиться с количеством материалов для теплого пола, следует учесть следующее:

суммарная площадь помещения, где будет обустраиваться подогрев пола. Именно от этой цифры и будет зависеть количество контуров в системе;

Как рассчитать площадь комнаты

количество коллекторов

Важно помнить, что каждый контур обогрева может быть подключен только к одному коллектору;

планировка помещений, где обустраивается подогрев;

Варианты схем укладки нагревательного кабеля

• размеры окон и других мест, где тепло будет теряться. Вид остекления. Типы дверей;
• сказаться на показателе мощности может и толщина стен дома;
• влажность воздуха в помещении;
• расположение мебели и других предметов интерьера в помещении. Под ними теплый пол не укладывается, если он электрический, так как вентиляция будет недостаточной и система может быть повреждена. Да и на сохранности мебели и техники излишний нагрев также может сказаться негативно;
• назначение помещения, где будет производиться монтаж. В зависимости от этого и выбирается мощность подогрева;
• другие источники тепла и их мощность.

При расчете теплого пола нужно учитывать многие моменты

Немаловажным может оказаться температурный режим в регионе и необходимость подогрева конкретного помещения, регулировки температуры в нем. На мощность пола значительное влияние может оказать и вид финишного покрытия пола – одни материалы легко пропускают тепловую энергию, другие – хуже.

Схема установки электрических универсальных нагревательных матов для теплого пола

Сшитый полиэтилен

Благодаря современным технологиям, такой, казалось бы, непрочный материал как полиэтилен, удалось сделать пригодным для производства труб. В обычном полиэтилене молекулы углеводорода никак не связаны между собой, а вот в новом материале (PEX, или сшитом полиэтилене) углеводородные молекулы соединены посредством взаимодействия атомов водорода и углерода. Дополнительная обработка под высоким давлением делает материал еще более прочным

Производство сшитой трубы для теплого пола получило распространение лишь недавно, хотя сама технология была разработана примерно 40 лет назад. Новый материал обладает характеристиками, которые не присущи его предшественнику. В частности, сшитый пропилен для теплого пола отличается высокой механической прочностью, то есть не боится царапин и не истирается, устойчив к температурным колебаниям. Главным образом, на свойствах материала сказывается техника и степень его сшивания.

Определяясь, какой сшитый полиэтилен выбрать для теплого пола, стоит обратить внимание на материал со степенью сшивки 65-80 %. Данный показатель будет влиять на прочность и долговечность изделий, но вместе с тем, вырастет и их цена. Правда, излишние расходы на этапе монтажа в дальнейшем окупятся из-за надежности и долгого срока эксплуатации труб.

Правда, излишние расходы на этапе монтажа в дальнейшем окупятся из-за надежности и долгого срока эксплуатации труб.

При малой степени сшивки полиэтилен быстро утратит свои исходные качества, потрескается под влиянием внешних факторов и потребует замены. Однако не менее значимым является способ создания молекулярных связей.

Различают 4 типа сшивки:

• пероксидный;
• силановый;
• азотный;
• радиационный.

Выбирая, из какой трубы делать теплый пол, присмотритесь к ее маркировке. Наиболее качественным является PEX-a, хотя он и самый дорогостоящий. А вот повышенным спросом пользуются трубы с маркировкой PEX-b, сшитые силановым методом. У них относительно невысокая цена наряду с хорошими эксплуатационными свойствами.

У данного материала есть еще и другие достоинства, в частности:

• Возможность полноценно работать при температурах от 0 ℃ до 95 ℃.
• Сшитый полиэтилен начинает плавиться только при температуре в 150 ℃, а горит он при 400 ℃, поэтому с успехом может использоваться в системах теплого пола.
• Трубам из сшитого полиэтилена присуща так называемая «молекулярная память», то есть после повышения температуры материала любые возможные деформации разглаживаются, а сами изделия принимают исходную форму.
• Хорошая устойчивость изделий из сшитого полиэтилена к перепадам давления в системах отопления является еще одним аргументом в их пользу в момент принятия решения, какую трубу взять для теплого пола. В зависимости от характеристик такие трубы могут поддерживать давление в 4-10 атмосфер.
• PEX-трубы отличаются хорошей пластичностью, поэтому даже при многократном изгибе в одном и том же месте они не ломаются.
• Сшитый полиэтилен является биологически и химически устойчивым. Это значит, что на внутренней поверхности труб не размножаются бактерии и грибок, а сам материал не вступает в реакцию с агрессивной средой и не поддается коррозии.
• Химический состав сшитого полиэтилена абсолютно безопасен. Он не выделяет токсинов, а в момент горения распадается на углекислый газ и воду.

Рекомендуемые температуры эксплуатации труб из сшитого полиэтилена составляют 0-95 ℃, но на краткое время диапазон может расширяться до -50 – +150 ℃, причем материал не лопнет и останется прочным. Однако такие повышенные нагрузки приводят к сокращению срока службы материала.

Некоторые пользователи путают термостойкие полиэтиленовые трубы с изделиями из PEX. Это некорректно. Действительно, термостойкий полиэтилен способен функционировать при высоких температурных значениях, однако по всем остальным качествам он сильно отстает от сшитого. Трубы PEX способны сопротивляться агрессивным внешним факторам намного дольше, но и цена на них выше. А их монтаж не нуждается в сложном оборудовании и доступен каждому потребителю.

Итак, если вы сомневаетесь, какие трубы нужны для теплого пола, можете смело остановиться на изделиях из сшитого полиэтилена. Более того, их характеристики позволяют применять такие трубы даже для радиаторного отопления и горячего водоснабжения. Единственное ограничение – минимизировать воздействие на материал прямых солнечных лучей, хотя для теплого пола оно не актуально.

Чтобы не повредить внешний антидиффузный слой на трубах, их транспортировку и монтаж следует выполнять очень осторожно. Нарушение целостности защитного покрытия приведет к снижению долговечности трубы из-за попадания кислорода в структуру материала.

Монтаж конструкции и особенности подключения

Первый шаг в процессе монтажа — укладка теплоизоляции и использование демпферной ленты, затем тщательно устанавливается слой гидроизоляционной пленки (фольги). Все стыки гидроизоляционного материала необходимо тщательно проклеить специальным скотчем. Арматурную решетку укладывают поверх всех материалов, а на последующем этапе к ней будут крепиться части трубопровода.

Далее следует процедура установки коллектора, и затем – монтаж труб для теплого пола. Край первой трубы совмещается с коллектором, а затем, согласно плану, укладывается трубопровод, каждый элемент которого надежно крепится к арматурной сетке. Трубы, обладающие достаточной жесткостью, крепят хомутами на расстоянии одного метра друг от друга, а вот для фиксации более эластичного материала использовать крепления придется чаще.

Во избежание повреждения трубопровода, в месте пересечения трубы и демпферного шва, на него следует установить гофрированную муфту. После завершения укладки всего контура его край подключается к коллектору.

Схема монтажа водяного теплого пола

Важно! После установки всего оборудования необходимо осуществить пробный пуск системы, для чего в нее подают давление в 1,5 раза превышающее норму (рабочий стандарт). Если испытания завершились успешно, самое время приступать к цементной стяжке. Раствор готовят из песка и цемента в пропорции 3:1, также необходимо добавить в смесь пластификатор

Пол покрывают 30-миллиметровым слоем подготовленной массы. В специализированных магазинах можно прибрести «наливные полы», которые предназначены именно для обустройства отопительных систем «теплый пол». Их использование существенно облегчит процедуру, но увеличит финансовые затраты

Раствор готовят из песка и цемента в пропорции 3:1, также необходимо добавить в смесь пластификатор. Пол покрывают 30-миллиметровым слоем подготовленной массы. В специализированных магазинах можно прибрести «наливные полы», которые предназначены именно для обустройства отопительных систем «теплый пол». Их использование существенно облегчит процедуру, но увеличит финансовые затраты.

Расход материала

Количество требуемого материала напрямую зависит от выбора способа расположения и шага труб внутри одного контура.

Проектирование схемы монтажа материалов осуществляется так, чтобы греющий контур захватывал максимальную площадь, учитывая отступ от стен в 25-30 см. При этом участки пола, на которых предполагается размещение тяжелой мебели и громоздких предметов, камина, ванны, крупногабаритной бытовой техники, кухонных и гостиных гарнитуров, встроенных шкафов и т.д. не обогреваются.

труба для теплого пола

Расчет системы теплого пола

Поверхность свыше 40 м² оборудуют минимум двумя рабочими контурами, часто используя метод расположения труб «двойная змейка».

Чтобы высчитать примерную длину материала нужно воспользоваться формулой:

D=S/M˟k

где:

• D – длина трубы;
• S – обогреваемая поверхность пола;
• M – шаг;
• k – показатель запаса, находящийся в промежутке 1,1-1,4.

Шаг, мм	Расход трубы на 1 м², м
100-120	10-10,5
150-180	6,7-7,2
200-220	5,0-6,1
250-270	4,0-4,8
300-350	3,4-3,9

Маты для теплого пола, оснащенные бобышками, помогут точно вымерять шаг укладки

Допустимая длина теплоносителя находится в прямой зависимости от внешнего диаметра:

• для трубы сечением 20 мм максимальная длина составляет 120-125 м;
• диаметр 18-19 мм обуславливает длину тепломагистрали 120-122 м;
• 16-17 мм труба допускает максимальный контур 100-102 м.

Если длина трубы превышает рекомендуемый показатель, то есть вероятность затрудненной циркуляции воды, что означает плохую работу определенного участка контура. В этом случае рекомендуется проложить две тепломагистрали вместо одной.

Независимо от выбранной схемы укладки, отрез трубы в греющем контуре должен быть цельным, без нахлесток, стыков или повреждений. Поскольку в непредвиденной ситуации отключить часть системы будет невозможно, а демонтаж напольного покрытия с целью найти и устранить протечки и неполадки выйдет трудоемким и затратным.