Расчет теплого, водяного пола, онлайн калькулятор

Как сделать расчет теплого водяного пола

Рассчитать количество требуемого материала и схему монтажа трубопровода можно вручную или с помощью калькулятора расчета теплого, водяного пола

Во внимание берется мощность системы, этажность дома, тип помещения, свободная площадь и прочие данные

До того, как приступать к монтажным работам по оборудованию теплого пола, специалисты настоятельно рекомендуют составить проект, основанный на детальных расчетах. При этом вычисления можно выполнять при помощи обычного электронного калькулятора или нашего онлайн-калькулятора (есть ниже в этой статье).

Второй вариант более удобный, ведь расчеты производятся очень точно — специальная компьютерная программа моментально рассчитывает все необходимые данные. В основе ее работы лежит метод коэффициентов: берутся эталонные, уже готовые расчеты теплых полов, которые изменяются в зависимости от вносимых поправок (шага трубы, типа и толщины конкретной стяжки и пр.).

Что нужно учесть в расчетах теплых полов

Проводя математически расчеты, следует в обязательном порядке учитывать следующие критерии:

• планировку помещений;
• конструкцию и тип наружных стен;
• размер оконных проемов и вид стеклопакетов;
• расположение коллекторов;
• вид и расположение теплого генератора,
• тип напольного покрытия.

Для того чтобы определить будущую мощность теплого пола, отдельно нужно рассчитать теплопотери в помещении с учетом общей площади, средней температуры воздуха в зимний период, а также уровня влажности и вентиляции. Отдельно учитывается наличие второстепенных источников отопления в помещении.

На основании всех вышеперечисленных данных и с учетом потери тепла производятся расчеты труб и делается разметка линии прохождения теплого пола.

Определение мощности

Именно мощность является одним из основных критериев выбора подходящей системы теплого пола. Показатель напрямую зависит от типа помещения, вида отопления, а также от площади комнаты. При этом для расчета берется только так называемая полезная площадь — квадратные метры, свободные от техники и предметов мебели.

Внимание! Теплый пол может устанавливаться в качестве основного источника тепла только при условии, что обогреваемая площадь будет составлять минимум 70 % от площади всего помещения

Нагрузка на систему

Обязательно рассчитывается степень нагрузки с учетом:

• внутриквартирной температуры;
• температура подачи и обратки ;
• шага трубы (0,05—0,35);
• диаметра и материала труб ( металлопластик , сшитый полиэтилен, полипропилен, медь);
• типа напольного покрытия ( ламинат на подложке, плитка, ковролин, паркет);
• толщины стяжки.

Расчет длины и количества труб

Для максимально точных расчетов для начала следует составить схему укладки, обозначив на листе бумаги места нахождения тяжелой габаритной мебели и бытовой техники.

Кроме того, следует учитывать:

1. суммарная длина трубы 1-го контура не должна превышать 100 м;
2. при большей длине оборудуется 2-контурная система;
3. в каждом отдельно взятом помещении одного дома средняя длина труб должна быть примерно равной — максимальное отклонение 15 м.

Формула для расчета трубы: L = Ar /a + 2 x Lzu — 2 x Ld (м), где:

L — длина трубы, м;

Ar — площадь комнаты, м кв.;

a — шаг монтажа труб, м;

Lzu — длина подающих/обратных труб, м;

Ld — длина отопительных проходных труб, м.

Можно не утруждать себя расчетами, а произвести их при помощи нашего онлайн-калькулятора.

Преимущества и недостатки полипропилена

Главная причина
популярности труб из ППР при сооружении тёплых полов — экономичность

Стоимость
их доступная, а это особенно важно при монтаже трубопровода на большой площади.. Кроме того, полипропиленовые
контуры:. Кроме того, полипропиленовые
контуры:

Кроме того, полипропиленовые
контуры:

• обладают повышенной механической
  прочностью и эластичностью;
• имеют отличный уровень герметичности —
  это обеспечивается методом специальной пайки, изделие получается монолитное,
  практически бесшовное, что позволяет размещать трубы под стяжку;
• долговечны — при соблюдении правил
  укладки прослужат несколько десятков лет без аварии;
• имеют небольшой вес — это делает
  процесс монтажа простым;
• инертны — не поддаются воздействию
  агрессивных веществ;
• не подвержены коррозии — тем самым
  внутри трубы не скапливаются отложения;
• обладают хорошей звукоизоляцией;
• экологически безопасны — при
  нагревании не выделяются вредные вещества.

Но даже в случаи его
замерзания, не разрушаются стенки труб, так как полимер способен  расширяться, а при нагреве возвращается в
первоначальную форму. Поэтому, трубы из полипропилена идеально подходят для
укладки в загородных коттеджах, где хозяева проживают не постоянно, и пол
работает от случая к случаю.

Однако у данного вида
трубопрокатных материалов есть и минусы. Полипропилен легко воспламеним, и его
нельзя укладывать в помещениях с повышенным уровнем пожароопасности
(деревянных). Помимо этого, оптимальный рабочий температурный предел + 75
градусов. Стоит сказать, что ПП обладает плохой гибкостью, и сделать повороты
под небольшим радиусом не получится.

Кроме того, обычные ПВХ трубы предназначены для использования в системе водоснабжения и канализации, а вот размещать их в тёплые полы нельзя, так как они не выдержат тепловую и гидронагрузку. Поэтому, в полы с обогревом необходимо укладывать армированный контур.

Расчеты

Итак, переходим к основному вопросу нашей статьи: как рассчитать теплый пол?

• В первую очередь необходимо рассчитать длину трубы, которая будет использована в системе отопления. Для этого есть специальная простая формула, где отапливаемая площадь помещения делится на шаг, который умножается на константу – 1,1. Что это за показатель 1,1? По сути, это расходы трубы на повороты контура.
• Второй – определяем мощность теплого пола. Так как все расчеты проводятся относительно полезной площади обогрева, то перед тем как приступить к этим расчетам, необходимо обозначить эту полезную площадь. По сути, это пол, на котором не будет стоять мебель и другие элементы декора. С электрическими теплыми полами такая площадь определяется как 70% пропорция к общей площади помещения.

А вот теперь возвращаемся к нашему первому определению, в качестве какого источника тепла теплый пол будет использован вами (в качестве основного или вспомогательного)? Если он будет являться основной системой отопления, то для расчета используется удельная мощность, равная 150-180 Вт/м². Если как вспомогательная система, тогда 110-140 Вт/м².

Тип укладки контура

Но и это еще не все. Большое значение имеет и тип помещения, где устанавливается теплый пол. Внизу расположена таблица, где нами показаны помещения и рекомендуемые в них теплые полы относительно используемой мощности.

Зависимость получается прямая: чем ниже теплоизоляционные качества помещения, тем большей мощности в нем должны укладываться теплые полы. Необходимо добавить сюда и наличие дополнительного источника тепла. К примеру, на кухне можно устанавливать теплые полы из расчета 110-120 Вт/м². Правда, надо заметить, что все показатели мощности, приведенные в таблицы, даны с определенным запасом в размере до 25%. И еще не стоит забывать об этажности расположения квартир, если дело касается электрических теплых полов в городских квартирах. Если это первый этаж, то стоит добавить ко всем цифровым показателям процентов пятнадцать. Особенно, если в многоквартирном доме нет отапливаемого подвала.

Схема расположения контуров

Пример расчета

Давайте рассмотрим небольшой пример, как можно правильно рассчитать мощность водяного теплого пола, уложенного на кухне площадью 15 м². Будем считать, что кухня находится в частном доме, чтобы не противоречить утверждению специалистов – водяные теплые полы в городских квартирах, где используются централизованные сети отопления, не устанавливаются.

Итак, в первую очередь определяется полезная площадь. Из общей площади вычитаются размеры холодильника, варочной плиты, раковины и различной мебели. Пусть приблизительно это будет 5 м².

Общие тепловые потери по-любому будут рассчитываться с учетом общей площади пола, то есть 15 кв.м. Если брать стандартную теплоотдачу любой системы отопления, а это 100 Вт на 1 м², то можно получить, что теплопотери нашей кухни составляют 1500 Вт. Вот такую мощность должен вырабатывать теплый пол. Добавляем сюда коэффициент запаса, который варьируется в пределах 1,2-1.3. Возьмем минимальный, поэтому теплопотери составляют 1800 Вт.

Теплый пол на кухне

Теперь высчитываем длину контура. Эта формула нам известна, о ней было написано выше. Для нее необходима полезная площадь – 10 м², шаг укладки – выбираем, к примеру, 20 см, и дополнительный коэффициент 1,1. В конечном итоге получаем – 45 м.

Теперь, чтобы определить максимальную мощность самого теплого пола, надо общие теплопотери помещения разделить на полезную площадь: 1800:10=180 Вт/м². Если уменьшить шаг укладки, то можно снизить удельную мощность контура. При увеличении полезной площади также увеличивается и мощность. Варьируя различными размерными показателями, можно изменять чисто технические характеристики системы отопления. А от этого будет зависеть и стоимость самой конструкции.

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:

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.

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.

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.

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.

Как правильно сделать расчет перед укладкой?

Чтобы рассчитать шаг труб, учитывают параметры:

1. Площадь покрытия. Рассчитывается то пространство, которое не занято встроенной мебелью, кухонной техникой, ванной или душевой кабинкой и другими объектами, под которыми обогревать пол бессмысленно.
2. Температура теплоносителя — обычно от 30 до 60 градусов. Надо также учитывать, что стяжка пола или уложенное поверх неё покрытие приводят к поглощению тепла, так что само основание обычно не прогревается выше 35 градусов.
3. Вид покрытия. Некоторые из них (например, паркет) не переносят слишком высокую температуру, поэтому шаг нужно делать реже.
4. Мощность теплоотдачи. Чем меньше шаг, тем она выше. Рассчитывать же мощность теплоотдачи надо, учитывая необходимую температуру в помещении и потери тепла при нагреве комнаты (на внешние стены, окна, входную дверь, дверь на лоджию или балкон и т. д.).

• Улитка (спираль, ракушка). Трубку с большим шагом укладывают вдоль стен, затем приближают к центру комнаты, а разводят в обратном направлении так, чтобы выходная труба проходила между витками входной спирали.
• Двойная спираль. Помещение делится на две зоны, в каждой из которой укладывается свой контур спирали.
• Змейка. Здесь трубу просто прокладывают так, чтобы она шла зигзагом (точнее, змейкой) от входа к выходу. Самый простой для планирования, но и самый неэффективный по обогреву способ: последние шаги змейки будут слишком холодными.
• Двойная змейка. Похожа на обычную, но возвратная часть прокладывается параллельно входной.

Рассчитывая шаг, надо учитывать следующее:

1. При спирали или двойной спирали надо учитывать, что половина труб в контуре будут возвратными. Поэтому исходить надо из того, что всерьёз обогревать будут те трубы, которые идут от входа напрямую.
2. При змейке чем меньше расстояние, тем лучше.
3. При двойной змейке расчёт будет таким же, как при спирали.

Подготовка расчета теплого пола

• Теплый пол лучше не прокладывать под тяжелыми предметами, например, мебелью
• Части комнаты, заставленные предметами, которые не перемещаются, можно не обогревать

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: Влагостойкие плиты для пола – используем по назначению. Плиты и листовые материалы для устройства чернового пола

Сокращая площадь обогрева, вы экономите на трубах. Конечно, делать это нужно без фанатизма, исходя из рациональных соображений.

Максимальная величина контура, то есть, наибольшая возможная длина трубы, зависит от производителя и типа трубы. Обычно этот показатель укладывается в пределах от 70 до 120 метров. Поэтому максимальная площадь, которую можно охватить одним контуром, составляет от 15 м2 до 25 м2.