Функции насоса при обустройстве водяного теплого пола

Калькулятор  расчета теплого пола  и систем отопления. Разгрузить систему радиаторного отопления дома или полностью ее заменить, при достаточной тепловой мощности  водяного теплого пола будет хватать для компенсации тепло потерь и обогрева помещения.

Как сделать расчет теплого водяного пола онлайн? Водяные полы могут служить основным источником обогрева помещения, а также выполнять дополнительную функцию отопления. Делая расчет этой конструкции нужно заранее решить основные моменты, для какой цели будет служить изделие, полноценно обеспечивать дом теплом или слегка подогревать поверхность для комфортности в помещении.

Если вопрос решен, то следует переходить к составлению конструкции и расчета мощности теплого водяного пола. Все ошибки, которые будут допущены на стадии проектирования, можно будет исправить только путем вскрытия стяжки. Вот почему так важно правильно и максимально точно сделать предварительные расчетные процедуры.

Расчет теплого водяного пола с помощью калькулятора онлайн

 

Благодаря специально подготовленным системам онлайн расчетов сегодня можно за несколько секунд определить удельную мощность теплого пола и получить необходимые расчеты.

В основу калькулятора входит метод коэффициентов, когда пользователь вставляет индивидуальные параметры в таблицу и получает базовый расчет с определенными характеристиками.

Внеся все заданные коэффициенты можно с максимальной точностью получить точные характеристики рассчитываемого теплого пола. Для этого нужно знать данные:

  • температуру подачи воды;
  • температуру обработки;
  • шаг и вид трубы;
  • какое будет напольное покрытие;
  • толщина стяжки над трубой.

В результате пользователь получает данные про удельную мощность конструкции, среднюю температуру получаемого обогрева пола, удельный расход теплоносителя. Выгодно, быстро и предельно ясно за несколько секунд!

Кроме основных данных следует учитывать ряд второстепенных, которые максимальным образом влияют на конечный результат теплого пола:

  • наличие или отсутствие остекления балконов и эркеров;
  • высота этажа помещения в жилом доме;
  • присутствие специальных материалов для утепления стен;
  • уровень теплоизоляции в доме.

Внимание: делая расчет теплого пола водяного калькулятором, следует учитывать вид полового покрытия, если планируется укладываться древесная конструкция, то мощность обогревающей системы должна быть увеличена за счет низкой теплопроводностью дерева. При высоких теплопотерях обустройство теплого пола в качестве единственной системы обогрева будет неуместно и невыгодно по затратам.

Особенности расчета водяного пола калькулятором.

Прежде чем сделать предварительный расчет системы обогрева водяного пола следует учитывать целый перечень особенностей:

  1. Какой вид трубы будет использовать мастер, гофрированную с эффективной теплоотдачей, медную, с высокой теплопроводностью, из сшитого полиэтилена, металлопластиковые или из пенопропилена, с низкой теплоотдачей.
  2. Расчет длины для обогрева заданной площади, основывается на определении длины контура, распределение тепловой энергии по поверхности в равномерном режиме, с учетом пределов тепловой нагрузки покрытия.

Важно! Если планируется делаться шаг укладки больше, тогда нужно увеличить температуру теплоносителя. Допустимые показатели шага — от 5 до 60 см. Можно использовать как постоянные, так и переменные шаги.

Ошибки новичков — рекомендации профессионалов

Многие пользователи калькулятора онлайн расчета водяного теплого пола допускают существенные ошибки, которые влияют на конечные результаты. Вот некоторые погрешности пользователей:

  • На один контур рассчитана труба длиной не более 120 м.
  • Если теплые полы будут в нескольких комнатах, то средняя длина контура должна быть приблизительно одинаковой, отклонения не должны превышать 15 м.
  • Расстояние между ветками выбирается в соответствии с температурным режимом системы отопления, чаще всего это будет зависеть от региона территории.
  • Средне значение расстояние от стен до контура составляет 20 см, плюс-минус 5 см.

Что нужно знать, отправляясь за необходимыми строительными материалами?

Экструдированный пенополистирол является наилучшим материалом в случае утепления пола, он отличается долговечностью и монолитностью структуры. Сверху утеплителя следует уложить гидроизоляцию, достаточно будет полиэтиленовой пленки, а вдоль стен нужно уложить демпферную ленту.

Арматура является основой для крепления труб и бетонной стяжки, скобы для труб – еще один обязательный элемент. Также следует взять распределяющийся коллектор, который позволит экономно и эффективно распределить теплоноситель.

Исходные данные для расчета

Изначально правильно спланированный ход проектных и монтажных работ избавит от неожиданностей и неприятных проблем в дальнейшем.

При расчете теплого пола необходимо исходить из следующих данных:

  • материала стен и особенностей их конструкции;
  • размеров помещения в плане;
  • вида финишного покрытия;
  • конструкции дверей, окон и их размещения;
  • расположения элементов конструкции в плане.

Для выполнения грамотного проектирования требуется обязательный учет установленного температурного режима и возможности его регулировки.

Существуют рекомендации по поводу температуры у пола, обеспечивающей комфортное пребывание в помещениях разного предназначения:

  • 29⁰ — жилая зона;
  • 33⁰ — ванна, помещения с бассейном и другие с высоким показателем влажности;
  • 35⁰ — пояса холода (у входных дверей, наружных стен и т.п.).

Превышение этих значений влечет за собой перегрев как самой системы, так и финишного покрытия с последующей неизбежной порчей материала.

Проведя предварительные расчеты, можно выбрать оптимальную по личным ощущениям температуру теплоносителя, определить нагрузку на обогревательный контур и приобрести насосное оборудование, безукоризненно справляющееся со стимулированием движения теплоносителя. Его подбирают с двадцатипроцентным запасом по расходу теплоносителя.

На стадии проектирования следует решить, будет ли теплый пол основным поставщиком тепла или станет использоваться лишь как дополнение к радиаторной отопительной ветке. От этого зависит доля потерь тепловой энергии, которые ему предстоит возмещать. Она может составить от 30 до 60 % с вариациями.

Время нагрева водяного пола находится в зависимости от толщины элементов входящих в стяжку. Вода как теплоноситель очень эффективна, но сама система отличается сложностью в монтаже.

Определение параметров теплого пола

Целью расчета является получение величины тепловой нагрузки. Результат этого расчета влияет на последующие предпринимаемые шаги. В свою очередь, на тепловую нагрузку влияет среднее значение зимней температуры в конкретном регионе, предполагаемая температура внутри комнат, коэффициент теплопередачи потолка, стен, окон и дверей.

Итоговый результат расчетов перед устройство теплого водяного пола будет зависеть и от наличия дополнительных нагревательных устройств, включая тепловыделение проживающих в доме людей и домашних питомцев. Обязательно учитывают в расчете наличие инфильтрации. Одним из важных параметров является конфигурация комнат, поэтому потребуется поэтажный план дома и соответствующие разрезы.

Методика расчета потерь тепла

Определив этот параметр, вы узнаете, сколько тепла должен вырабатывать пол для комфортного самочувствия людей, находящихся в комнате, сможете подобрать котел, насос и пол по мощности. Другими словами: теплота, отдаваемая отопительными контурами, должна компенсировать теплопотери строения. Связь между этими 2 параметрами выражает формула:

Mп = 1,2 х Q

Здесь: Mп — требуемая мощность контуров, Q — потери тепла.

Для определения второго показателя оформляют замеры и вычисления площади окон, дверей, перекрытий, наружных стен. Так как пол будет обогреваться, площадь этой ограждающей конструкции не учитывается. Замеры делают по внешней стороне с захватом углов здания.

В расчете будет учитываться и толщина, и коэффициент теплопроводности каждой из конструкций. Нормативные значения коэффициента теплопроводности (λ) для наиболее часто используемых материалов можно взять из таблицы:

Подсчет теплопотерь выполняют отдельно для каждого элемента здания, используя формулу:

Q = 1/R х (tв — tн) х S х (1+ ∑β)

Здесь: R обозначает термическое сопротивление материала, из которого изготовлена ограждающая конструкция.

Находят его, разделив толщину конструкции на коэффициент теплопроводности материала, из которого она изготовлена:

R = δ / λ

Символом S обозначена площадь конструктивного элемента, tв и tн — температура внутренняя и наружная соответственно. При этом второй показатель берут по наиболее низкому значению. β — дополнительные потери тепла, связанные с ориентацией здания относительно сторон света.

Если рассмотреть вопрос на любом примере расчета водяного теплого пола, он становится более понятным. Допустим, стены дома для непостоянного проживания, толщиной 20 см, выполнены из газобетонных блоков. Суммарная площадь ограждающих стен с вычетом оконных и дверных проемов 60м². Наружная температура — минус 25 внутренняя — плюс 20, а конструкция ориентирована на юго-восток.

Конкретный пример расчета

Учитывая, что коэффициент теплопроводности блоков λ = 0,3 Вт/(м°хС), можно вычислить R = 0,2/0,3 = 0,67 м²°С / Вт. Наблюдаются потери тепла и через слой штукатурки. Если ее толщина 20 мм, то Rшт. = 0,02/0,3 = 0,07 м²°С / Вт. Сумма этих 2 показателей даст значение потерь тепла через стены: 0,67 + 0,07 = 0,74 м²°С / Вт.

Имея все исходные данные, подставляют их в формулу и получают теплопотери комнаты с такими стенами:

Q = 1 / 0,74 х (20 — (-25)) х 60 х (1 + 0,05) = 3831,08 Вт.

Таким же образом вычисляют потери тепла через остальные ограждающие конструкции: окна, дверные проемы, кровлю.

Для определения теплопотерь через потолок принимают его термическое сопротивление равным значению для планируемого или имеющегося вида утеплителя:

R = 0,18/0,041 = 4,39 м²°С / Вт.

Площадь потолка идентична площади пола и равна 70 м². Подставляв эти значения в формулу, получают потери тепла через верхнюю ограждающую конструкцию:

Q пот. = 1/4,39 х (20 — (-25)) х 70 х (1 + 0,05) = 753,42 Вт.

Чтобы определить потери тепла через поверхность окон нужно подсчитать их площадь. При наличии 4 окон шириной 1,5 м и высотой 1,4 м их общая площадь составит: 4 х 1,5 х 1,4 = 8,4 м². Если производитель указывает отдельно тепловое сопротивление для стеклопакета и профиля — 0,5 и 0,56 м²°С / Вт соответственно, то Rокон = 0,5 х 90 + 0,56 х 10)/100 = 0,56 м²°С / Вт здесь 90 и 10 — доля, приходящаяся на каждый элемент окна.

Исходя из полученных данных, продолжают дальнейшие вычисления: Qокон = 1/0,56 х (20 — (-25)) х 8,4 х (1 + 0,05) = 708,75 Вт.

Наружная дверь имеет площадь 0,95 х 2,04 = 1,938 м². Тогда Rдв. = 0,06/0,14 = 0,43 м²°С / Вт. Q дв. = 1/0,43 х (20 — (-25)) х 1,938 х (1 + 0,05) = 212,95 Вт.

В итоге теплопотери составят: Q = 3831,08 +753,42 + 708,75 + 212,95 + 7406,25 = Вт. К этому результату добавляют еще 10% на инфильтрацию воздуха, тогда Q = 7406,25 + 740,6 = 8146,85 Вт. Теперь можно определить и тепловую мощность пола Mп = 1,2 х 8146,85 = 9776,22 Вт или 9,8 кВт.

Необходимое тепло на нагрев воздуха

Если дом оборудован вентиляционной системой, то какая-то часть тепла, выделяемая источником, должна расходоваться на нагрев, поступающего извне, воздуха. Для вычисления применяют формулу:

Qв. = c х m х (tв — tн)

В ней: c = 0,28 кг⁰С и обозначает теплоемкость воздушной массы, а символом m обозначен массовый расход наружного воздуха в кг.

Получают последний параметр путем умножения общего объема воздуха, равного объему всех помещений при условии, что воздух обновляется каждый час, на плотность, изменяющуюся в зависимости от температуры.

Если в здание поступает 400 м3/ч. то m = 400 х 1,422 = 568,8 кг/ч. Qв. = 0,28 х 568,8 х 45 = 7166,88 Вт. В этом случае необходимая тепловая мощность пола значительно увеличится.

Расчет необходимого количества труб

Для устройства пола с водяным обогревом выбирают разные методы укладки труб, отличающиеся формой: змейка трех видов — собственно змейка, угловая, двойная и улитка. В  одном смонтированном контуре моет встречаться комбинация разных форм. Иногда для центральной зоны пола выбирают «улитку» а для краев — однин из видов «змейки».

Дистанцию между трубами называют шагом. Выбирая этот параметр нужно удовлетворить 2 требования: ступня ноги не должна чувствовать разницы температуры на отдельных зонах пола, а использовать трубы нужно максимально эффективно. Для пограничных зон пола рекомендуют применять шаг в 100 мм. На остальных участках можно сделать выбор шага в пределах от 150 до 300 мм.

Для подсчета длины трубы есть простая формула:

L = S / N х 1,1

В ней фигурирует площадь контура (S), шаг (N),10% запас на изгибы (1,1). К итоговому значению добавляют отрезок трубы, проложенной от коллектора до разводки теплого контура как на обратке, так и на подаче.

Ознакомьтесь с примером расчета метража трубы для теплого пола, занимающего площадь 10 м². Коллектор удален от пола на 6 м, а труба уложена с шагом 0,15 м. Решение задачи простое: 10/0, 15 х 1,1 + (6 х 2) = 85,3 м. Используя металлопластиковые трубы длиной до 100 м, чаще всего выбирают диаметр 16 или 20 мм. При длине трубы 120-125 м сечение ее должно равняться 20 мм².

Одноконтурная конструкция подходит только для помещения с небольшой площадью. Пол в больших комнатах делят на несколько контуров в соотношении 1:2, обозначающем, что длина конструкции должна превышать ширину в 2 раза.

Вычисленное ранее значение — это протяженность трубы для пола в целом, но для полноты картины нужно выделить длину отдельного контура. На этот параметр влияет гидравлическое сопротивление контура, определяемое диаметром выбранных труб и объемом воды подаваемой в единицу времени. Если этими факторами пренебречь, потери давления будут настолько большими, что никакой насос не заставит теплоноситель циркулировать.

Контуры одной длины — это случай идеальный, но на практике встречающийся нечасто, т.к площади помещений разного предназначения очень отличается и приводить длину контуров к одному значению просто нецелесообразно. Профессионалы допускают разницу в длине труб от 30 до 40%.

Величиной диаметра коллектора и пропускной способностью узла смешения определяется допустимое число петель, подключенных к нему. В паспорте на узел смешения всегда можно найти величину тепловой нагрузки, на которую он рассчитан. Допустим, коэффициент пропускной способности (Kvs) равен 2,23 м3/ч. При таком коэффициенте определенные модели насоса выдерживают нагрузку от 10 до 15 т. Вт.

Чтобы определить количество контуров нужно вычислить тепловую нагрузку каждого. Если площадь, занимаемая теплым полом, равняется 10 м², а теплоотдача 1 м² составляет 80 Вт, то 10 х 80 = 800 Вт. Отсюда, узел смешения сможет обеспечить 15 000/800 = 18,8 помещений или контуров площадью по 10 м².

Эти показатели максимальные, и применить их можно только теоретически, а в действительности цифру нужно уменьшить минимум на 2, тогда 18 – 2 = 16 контуров. Нужно при подборе коллектора смотреть, есть ли у него такое количество выводов.

Проверка правильности подбора диаметра труб

Чтобы проверить, правильно ли было подобрано сечение труб, можно воспользоваться формулой:

υ = 4 х Q х 10ᶾ/n х d²

Когда скорость соответствует найденному значению, сечение труб выбрано верно. Нормативные документы допускают скорость максимум 3 м/сек. при диаметре до 0,25 м, но оптимальным значением является 0,8 м/сек. т.к. при росте ее величины повышается шумовой эффект в трубопроводе.

Рассчитываем рециркуляционный насос

Чтобы система получилась экономичной нужно подобрать насос, обеспечивающий нужный напор и оптимальный расход воды в контурах. В паспортах насосов обычно указывают напор в контуре самой большой длины и суммарный расход теплоносителя во всех петлях. На напор оказывают влияние гидравлические потери:

∆ h = L х Q² / k1

В этой формуле:

  1. L — длина контура.
  2. Q — расход воды в л за сек.
  3. k1 — коэффициент, характеризующий потери в системе. Можно взять из справочных таблиц справочника по гидравлике или из паспорта на оборудование.

Зная величину напора, вычисляют расход в системе:

Q = k х √H

Здесь k — это коэффициент расхода. Профессионалы принимают расход на каждые 10 м² дома в пределах 0,3-0,4 л/с.

Цифры, касающиеся величины напора и расхода, указанные в паспорте, нельзя воспринимать буквально — это максимум, а фактически на них оказывает влияние протяженность, геометрия сети. При слишком большом напоре уменьшают длину контура или увеличивают диаметр труб.

Рекомендации по выбору толщины стяжки

В справочниках можно найти сведения о том, что минимальная толщина стяжки составляет 30 мм. Когда помещение довольно высокое, под стяжку подкладывают утеплитель, повышающий эффективность использования тепла, отдаваемого отопительным контуром. Самым популярным материалом для подложки является пенополистирол. У него сопротивление теплопередачи значительно ниже, чем у бетона.

При устройстве стяжки, чтобы уравновесить линейные расширения бетона, периметр помещения оформляют демпферной лентой. Важно правильно выбрать ее толщину. Специалисты советуют при площади помещения, не превышающей 100 м², устраивать 5 мм компенсирующий слой. Если значения площади больше за счет длины, превышающей 10 м, толщину высчитывают по формуле: b = 0,55 х L. Символ L— это длина комнаты в м.

Выводы и полезное видео по теме

О расчете и монтаже теплого гидравлического пола этот видеоматериал:


Отсюда вы почерпнете много полезного об укладке пола и сможете избежать ошибок, которые обычно допускают любители:

Расчет делает возможным спроектировать систему «теплый пол» с оптимальными эксплуатационными показателями. Допустимо смонтировать отопление, пользуясь паспортными данными и рекомендациями. Оно будет работать, но профессионалы советуют все таки потратить время на расчет, чтобы в итоге система расходовала меньше энергии.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.