Теплые полы отличное решение для благоустройства своего жилья. Температура пола напрямую зависит от длины труб теплого пола, спрятанных в стяжке. Труба в полу укладывается петлями. Фактически из количества петель и их длинны и складывается общая длина трубы. Понятно, чем длиннее труба в одинаковом объеме, тем теплее пол. В этой статье поговорим об ограничениях на длину одного контура теплого пола.
Приблизительные расчетные характеристики для труб диаметром 16 и 20 мм составляют: 80-100 и 100-120 метров соответственно. Эти данные приведены приблизительно для примерных расчетов. Давайте более детально рассмотрим процесс монтажа и заливки теплых полов.
Разберемся к каким последствиям может привести увеличение длины трубы теплого пола. Одна из причин — это увеличение гидравлического сопротивления, которая создаст дополнительную нагрузку на гидравлический насос в результате которой он может выйти из строя или же просто может не справится с возложенной на него задачей. Расчет сопротивления состоит из многих параметров. Условий, параметров укладки. Материала применяемых труб. Вот три основных: длина петли, количество изгибов и тепловая нагрузка на нее .
Стоит заметить, что тепловая нагрузка с увеличением петли растет. Также увеличивается и скорость потока и гидравлическое сопротивление. По скорости потока есть ограничения. Он не должен превышать 0.5 м/с. Если мы превысим это значение могут возникнуть различные шумовые эффекты в системе трубопровода. Так же увеличивается основной параметр, ради которого и делается этот расчет. Гидравлическое сопротивление нашей системы. На него тоже есть ограничения. Они составляют 30-40 кП на одну петлю.
Следующая причина состоит в том, что при увеличении длинны трубы теплого пола возрастает давление на стенки трубы, вызывающие удлинение этого участка при нагревании. Трубе находящейся в стяжке некуда деваться. И она начнет сужаться в самом слабом месте. Сужение может вызвать перекрытие потока в теплоносителе. У труб, изготовленных из различного материала, разный коэффициент расширения. Например, у полимерных труб коэффициент расширения очень высок. Все эти параметры необходимо учитывать при монтаже теплого пола.
Поэтому заливать стяжку теплого пола необходимо с опрессованными трубами. Опрессовать лучше воздухом с давлением примерно в 4 бара. Таким образом, когда Вы заполните систему водой и начнете ее нагревать, трубе в стяжке будет где расширяться.
Учитывая все выше перечисленные причины с учетом поправок на линейное расширение материала труб возьмем за основу максимальную длину труб теплого пола на один контур:
В таблице приведены оптимальные размеры длины теплого пола которые подойдут для всех режимов теплового расширения труб в различных режимах эксплуатации.
Примечание: В жилых домах достаточно 16 мм трубы. Больший диаметр не следует использовать. Это приведет к лишним тратам на энергоносители
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Правильный расчет – залог успеха в любом деле. Однако не так просто реализовать на практике все замыслы. Это утверждение вполне относится к проведению коммуникаций для создания . Можно все рассчитать до миллиметров, но все равно проверка получившихся данных будет необходима на каждом этапе работы, так как все полностью учесть невозможно. Кроме того, каждая квартира имеет свои особенности поверхности пола, так что, зачастую, трудно учесть все изгибы и впадинки. Однако не стоит отчаиваться, потому что правильно установить систему теплого пола хоть и трудно, но реально.
Исходя из того, как удобнее мастеру, можно расположить коммуникации в 4-х вариантах:
Правильный расчет отопительной системы – задача трудная, но вполне осуществимая при пошаговом подходе. Учесть абсолютно все нюансы при монтаже теплого пола проблематично, потому стоит уделять внимание самым главным характеристикам, а именно длине труб и объему воды в них. Кроме того, стоит помнить, что даже незначительное превышение длины контура в 100 м может серьезно навредить системе и выдать на выходе далеко не ту температуру, которая ожидается. Двухконтурная модель, в свою очередь, будет гораздо эффективнее, что позволит отапливать дом без больших хлопот и с меньшим потреблением ресурсов.
Практически в каждом загородном доме обязательно смонтирован теплый пол. Прежде чем создается такой обогрев, выполняется расчет необходимой длины трубы.
В каждом таком частном доме работает автономная система теплоснабжения. Если позволяет планировка помещения, хозяева таких загородных владений сами монтируют теплый водяной пол.
Безусловно, монтаж такого пола можно сделать и в обыкновенной квартире, однако такая работа отличается большой трудоемкостью. Владельцам и работникам приходится решать очень много проблем. Основной сложностью будет подключение трубы к действующей системе теплоснабжения. Установить дополнительный котел в маленькой квартире просто невозможно.
От правильности такого расчета, зависит объем тепла, который необходимо подать в помещение, чтобы в нем всегда была комфортная температура. Проведенные вычисления помогут определить мощность теплого пола, а также помогут сделать правильный выбор котла и насоса.
Выполнить такой расчет очень сложно. Приходится учитывать довольно много самых разных критериев:
Чтобы было удобнее выполнить такой расчет, берутся средние значения. Если в доме установлен стеклопакет и сделано хорошее утепление, данный параметр будет ориентировочно равен 40 Вт/м2.
Теплые постройки, имеющие небольшую теплоизоляцию, постоянно теряют около 70–80 Вт/м2.
Если взять старинный дом, теплопотери резко увеличиваются и приближаются к 100 Вт/м2.
В новых коттеджах, где не сделано утепление стен, где установлены панорамные окна, потери, могут составлять около 300 Вт/м2.
Выбрав для своего помещения ориентировочное значение, можно начать расчет пополнения потерь тепла.
В данном случае особых сложностей не возникает. Для ориентации можно использовать рекомендованные значения, или придумать свои. Причем обязательно учитывается напольное покрытие.
Пол жилого помещения должен нагреваться до 29 градусов. При расстоянии от внешних стен более полуметра, температура пола должен достигать 35 градусов. Если в помещении постоянно высокая влажность, нужно будет нагреть половую поверхность до 33 градусов.
Если в доме положен деревянный паркет, пол нельзя нагревать выше 27 градусов, так как паркет может испортиться.
Ковролин способен задерживать тепло, он дает возможность увеличить температуру примерно на 4–5 градусов.
Расчет трубы для теплого пола делается по следующей схеме. Для одного квадратного метра поверхности пола требуется 5 метров трубы. Длина шага должна равняться 20 см. Требуемое количество рассчитывается по формуле:
Для большей точности прибавляется расстояние от коллектора до пола и умножается на два. Пример расчета длины трубы теплого пола:
Чтобы рассчитать длину контура необходимо учесть диаметр трубы и материал, из которого она изготовлена. Возьмем, к примеру, металлопластиковую, 16 дюймовую трубу. Чтобы теплый пол хорошо функционировал, длина водяного контура должна быть не более 100 метров. Самой подходящей длиной, для такой трубы считается 75–80 метров.
Если берется 18 мм, изготовленная из полиэтилена, длина водяного контура должна быть в пределах 120 метров. В основном устанавливается труба равная 90–100 метрам.
Расход трубы на теплый пол из металлопластиковой трубы 20 мм будет составлять 100 – 120 метров.
При выборе трубы необходимо учитывать площадь помещения. Надо сказать, что материал и способ укладки оказывает сильное влияние на качество теплого пола и его долговечность. Практический опыт показал, что самым лучшим материалом для теплого будут именно металлопластиковые трубы.
Если учесть все правила, то становится понятно, что одного контура теплого пола хватает для небольших помещений. Когда площадь комнаты намного больше, нужно разделить ее на участки, в соотношении 1: 2. Иначе говоря, ширина участка будет меньше его длины, ровно наполовину. Для определения количества участков необходимо знать следующие параметры:
Иногда подводящий участок делается длиной превышающей 15 метрам. Мастера советуют указанные значения увеличить еще на 2 кв. метра.
Идеальным считается теплый пол, где каждая петля имеет одинаковую длину. Это позволит не заниматься дополнительной настройкой, не нужно регулировать баланс.
Конечно, длина контура может быть одинакова, но это не всегда выгодно.
Например, объект состоит из нескольких помещений, в которых необходимо провести монтаж теплого пола. Одним из таких помещений является санузел, с площадью 4 кв. метра. Общая длина трубы такого контура, с учетом расстояния до коллектора, будет равна 40 м. Безусловно, никто не будет подстраиваться под такой размер, разделив полезную площадь под 4 кв. метра. Такое деление будет совершенно ненужным. Ведь существует специальная балансировочная арматура, с помощью которой можно выровнять давление контуров.
Сегодня можно также выполнить расчет, чтобы определить максимальный размер длины трубы относительно каждого контура, с учетом вида оборудования и площади объекта.
Мы не будем рассказывать вам о том, как делаются эти сложные расчеты. Просто при установке теплого пола, разброс длины трубопровода отдельного контура берется в пределах 30 – 40%.
Кроме того, когда есть необходимость, появляется возможность «манипулировать» диаметрами труб. Появляется возможность изменить шаг укладки, большие площади разбить на несколько средних кусков.
Безусловно, теплый пол в таких помещениях лучше разделить на части и смонтировать несколько контуров.
Такая необходимость связана с разными причинами:
Изначально главное знать исходные данные своего помещения, а формулы помогут определиться сколько трубы надо на 1м2 теплого пола.
По теплому полу приятно ходить, нет дискомфорта от холода под ногами и духоты в верхней части помещения. Грамотно обустроенная система позволяет равномерно прогревать все зоны комнат, создавая уют и экономя средства на обогрев. Монтаж теплого пола относительно прост, но эффективность отопительного контура полностью зависит от правильности расчетов при подготовке проекта.
Чтобы теплый пол создавал нужный климат и не становился причиной неудобств или коммунальных аварий, помещение, в котором будет монтироваться этот отопительный контур, должно отвечать следующим требованиям:
Если вышеперечисленные требования соблюдены, система “теплый пол” будет установлена без проблем. Однако ее эффективность зависит не только от размеров помещения, но и от других его особенностей, учесть которые поможет выполнение следующих рекомендаций:
Для правильного функционирования этой отопительной системы важна четкая последовательность слоев так называемого “пирога” теплого пола.
Тепловой контур укладывается на предварительно тепло- и гидроизолированную поверхность, а сверху заливается или засыпается цементной стяжкой, поверх которой укладывается финишное напольное покрытие. Вышеперечисленные слои – оболочка пирога – обязательны в обоих случаях. Они защищают систему от внешних воздействий и повышают ее КПД.
Во избежание ненужных расходов и технологических ошибок, которые могут привести к частичной или полной переделке системы своими руками, расчет водяного теплого пола производится заранее, перед началом укладки. Необходимы следующие вводные данные:
Также нужно определить, какая максимальная температура воздуха в комнате требуется для комфорта жильцов. В среднем рекомендуется делать проектирование контура водяного пола из расчета 30-33 °С. Однако такие высокие показатели в процессе эксплуатации могут и не понадобиться, человек максимально комфортно себя чувствует при температуре до 25 градусов.
В случае, когда в доме используются дополнительные источники тепла (кондиционер, центральное или автономное отопление и т.д.), расчет теплого пола можно ориентировать на средние максимальные показатели 25-28 °С.
Совет! Настоятельно не рекомендуется подключать теплые водяные полы своими руками напрямую через центральную систему отопления. Желательно использовать теплообменник. Идеальный вариант – полностью автономное отопление и подключение теплых полов через коллектор к котлу.
КПД системы напрямую зависит от материала труб, по которым будет двигаться теплоноситель. Используют 3 разновидности:
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:
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.
Часто встречается информация, что максимальная длина одного контура – 120 м. Это не вполне соответствует истине, так как параметр напрямую зависит от диаметра трубы:
Соответственно, чем больше диаметр трубопровода, тем меньше гидравлическое сопротивление и давление. А значит – длиннее контур. Однако опытные мастера рекомендуют не «гнаться» за максимальной длиной и выбирать трубы D 16 мм.
Также нужно учесть, что толстые трубы D 20 мм проблематично гнуть, соответственно петли укладки будут больше рекомендуемого параметра. А это означает низкий уровень КПД системы, т.к. расстояние между витками будет большое, в любом случае придется делать квадратный контур улитки.
Если одного контура не достаточно на обогрев большого помещения, то лучше монтировать своими руками двухконтурный пол. При этом настоятельно рекомендуется делать одинаковую длину контуров, чтобы прогрев площади поверхности был равномерным. Но если разницы в размерах все-таки не избежать – допускается погрешность в 10 метров. Расстояние между контурами равно рекомендуемому шагу.
От величины шага витка зависит равномерность прогревания поверхности. Обычно используют 2 вида укладки трубы: змейкой или улиткой.
Змейку предпочтительно делать в помещениях с минимальными теплопотерями и небольшой площадью. Например, в ванной или коридоре (так как они находятся в частном доме или квартире внутри без контакта с наружной средой). Оптимальный шаг петли для змейки – 15-20 см. При таком виде укладки потери давления составляют примерно 2500 Па.
Петли улитки применяют в просторных комнатах. Такой способ экономит длину контура и дает возможность равномерно обогреть комнату, как посередине, так и ближе к наружным стенам. Шаг петли рекомендуется в пределах 15-30 см. Специалисты утверждают, что идеальное расстояние шага – 15 см. Потери давления в улитке – 1600 Па. Соответственно, такой вариант укладки своими руками выгоднее в плане экономичности мощности системы (можно покрыть меньшую полезную площадь). Вывод: улитка эффективнее, в ней меньше падает давление, соответственно выше КПД.
Общее правило для обеих схем — ближе к стенам шаг нужно уменьшать до 10 см. Соответственно, от середины помещения петли контура постепенно уплотняют. Минимальное расстояние укладки до наружной стены 10-15 см.
Еще один важный момент — нельзя укладывать трубу сверху швов бетонных плит. Нужно так составить схему, чтобы соблюдалось одинаковое расположение петли между стыками плиты по обе стороны. Для монтажа своими руками можно начертить схему предварительно на черновой стяжке мелом.
Проектирование системы кроме потерь тепла и давления подразумевает температурные перепады. Максимальный перепад – 10 градусов. Но рекомендуется ориентироваться на 5 °С для равномерной работы системы. Если заданная комфортная температура поверхности пола – 30 °С, то прямой трубопровод должен подавать около 35 °С.
Давление и температура, а также их потери, проверяются при опрессовке (проверке системы перед финишной заливкой чистовой стяжки). Если проектирование произведено верно, то заданные параметры будут точны с погрешностью не более 3-5%. Чем выше будет перепад t, тем выше расход мощности пола.
