Быстрая программа для теплого водяного пола

Целью серии таких обзоров является помочь вам сделать тот или иной выбор при покупке и быть более подготовленным при формировании заказа.

Люди, занимающиеся темами отопления и водоснабжения профессионально, имеют свой взгляд уже до обращения к нам, поэтому мы и направлены к покупателям, которые занимаются этими задачами время от времени и не хотят тратить лишнее время. Да и часто бывает, что точный расчет не особо-то и нужен, так как может дать разницу в показателях, которой можно пренебречь. Итак, начнем.

Сколько тепла нужно?

Упрощенный расчет потребности в тепловыделении при наличии усредненных показателей теплоизоляции стен, пола, потолка, окон, дверей можно сделать по следующему алгоритму:

1. Базовое значение: 40*V, где: V —объем отапливаемого пространства.
2. Дополнение по размещению:

• Если у вас первый или последний этаж многоэтажного дома, то полученное значение умножается на 1.2 —1.3;
• Если у вас частный дом или коттедж, то этот коэффициент —1.5.

• Добавление по конструктивным элементам:
• Каждое окно стандартного размера по 100 ватт;
• Каждую входную или балконную дверь по 200 ватт;
• Вентиляцию (при наличии) еще 300 ватт.

Здесь приведены цифры для Москвы и области, поэтому принимайте во внимание дополнительные коэффициенты на других территориях.

Расчет теплопотерь дома

Перед расчетом водяного теплого пола, нужно сначала рассчитать теплопотери дома. Теплопотери — это количество тепла, которое помещение теряет за единицу времени. Для снижения теплопотерь используются отопительные приборы, к примеру радиаторные обогреватели, отопительные трубы, а также теплый пол. Помимо этого, сократить теплопотери возможно при установке стеклопакетов и изоляции стен различными материалами, которые способны сохранить тепло внутри помещения.

Расчет теплопотерь — это важный параметр при проектировке жилого помещения. При этом необходимо учитывать:

• площадь помещения;
• площадь всех окон;
• высоту потолка;
• количество наружных стен;
• температура с наружной стороны помещения;
• тип окон;
• теплоизоляцию стен;
• тип помещения, находящегося выше.

В основном теплопотери зависят от разницы в температурах вне помещения и внутри него, а также в степени теплоизоляции окон, стен, перегородок. Для более точного расчета теплопотерь можно воспользоваться одним из множества онлайн-калькуляторов. Они довольно просты и понятны в использовании, достаточно ввести необходимые значения и расчет будет произведен автоматически. В таких калькуляторах возможно рассчитать теплопотери через окна, потолки, стены, пол. Это позволит получить детальную информацию, на основе которой следует рассчитывать мощность отопительного оборудования.

Принято считать, что теплый пол справится, если теплопотери не превышают 100 Вт на метр площади. Если данный показатель превышен, придется прибегать к установке дополнительного прибора отопления.

Сколько надо секций радиаторов?

На эту тему основная статья размещена здесь.

Дополнительно можно упомянуть о том, что саму батарею желательно размещать под окном, чтоб создавать тепловую завесу и ее ширина должна быть обязательно не менее 50%, а лучше — не менее 70% ширины окна.

Если у вас угловая комната в квартире и в ней предусмотрены конвекторы как под окном, так и на смежной стене, то ни один из них не желательно удалять. Несмотря на то, что казалось бы еще остается еще один. Причина в том, что в таком помещении требуется избыточное тепло чтоб сдвинуть точку росы из комнаты (иначе говоря чтоб стена не сырела и не образовывалась плесень). Это часто возникающая проблема даже тогда, когда вроде бы в комнате тепло.

Еще можно отметить, что наличие декорирующих элементов, закрывающих отопительный прибор, так же ухудшает теплоотдачу наряду с несоблюдением отступов.

Минимальная температура поверхности пола

Это температура поверхности пола непосредственно над трубой контура. По нормативным требованиям этот параметр не должен превышать 35°С.

Это температура поверхности пола на равном расстоянии от труб (посередине).

Этот параметр является основным критерием расчета теплого пола в плане комфорта для жильцов. Он представляет собой среднее значение между максимальной и минимальной температурой пола.

По нормам в помещениях с постоянным нахождением людей (жилые комнаты, кабинеты и т.д.) средняя температура пола должна быть не выше 26°С. В помещениях с повышенной влажностью (ванные, бассейны) или с непостоянным нахождением людей температура пола может составлять до 31°С.

Температура пола в 26°С не обеспечивает ожидаемого комфорта для ступней. В частном доме, где никто не вправе владельцу указывать какой температурой обогревать жилье, можно настраивать среднюю температуру пола в 29°С. При этом ступни будут ощущать комфортное тепло. Поднимать температуру выше 31°С не стоит — это приводит к высушиваю воздуха.

Сколько метров трубы теплого пола?

Если у вас уже есть все подсчеты по желаемой теплоотдаче и вы знаете ожидаемый шаг укладки, то формула получения общей протяженности трубы проста:

L = S/Ш * К, где:

• L — длина трубопровода, м;
• S — площадь обогрева, м2;
• Ш — шаг раскладки в метрах;
• К — коэффициент.

Указанный коэффициент (К) прибавляет длину трубы на ее проводку до коллекторной группы и на ошибки раскладки. Обычно он равен 1.1-1.2 в зависимости от того, на сколько вы готовы рискнуть ошибиться.

Шаг укладывания (Ш) обычно кратен цифре 5 и в подавляющем большинстве случаев соответствует показателям из списка: 0.1, 0.15, 0.2, 0.25. При величине меньше 0.1 очень велики шансы сломать трубопровод при ее сгибе, а при показателе больше 0.25 появится эффект «зебры», когда горячие места будут сочетаться с холодными.

Укладывать нитки, собранные из нескольких кусков категорически нельзя — только целиком! Единственное соединение должно быть на концах петель (в коллекторных группах).

Получившаяся в формуле величина покажет вашу потребность в общем протяжении, но чтоб купить трубу для теплого поланеобходимо учесть следующие моменты:

• Труба продается бухтами определенного размера, а не рассчитанными вами кусками, поэтому надо подстраиваться под их размер (например, труба 16 чаще всего продается бухтами по 100, 160, 200 метров и редко бывает другая, такая как 400, 600);
• Трубопровод в одной петле не должен быть слишком протяженным, иначе теплоноситель в его конечной части излишне охладится и будет не комфортно, а так же будет излишнее сопротивление потоку (например, из ниток диаметром 16 рекомендуется делать контура до 60 метров, а при диаметре 20 до 80 метров);
• Cовсем маленькие помещения лучше не объединять в один контур (дополнительный риск повредить, а так же невозможность раздельной регулировки).

Кстати, с учетом вышесказанного можно принять решение о том, на сколько выходов вам нужна коллекторная группа. Вы просто большие площади делите на несколько контуров, в которых будет по 60-80 метров трубы, а для каждого маленького помещения оставляете по одному. Их сумма и будет являться требуемым вам количеством. Единственно, если отапливаемые пространства будут на разных этажах, то лучше всего сделать для каждого из них отдельную конструкцию.

Вернемся к нашим алгоритмам. Если вы хотите для понимания упомянутой выше плотности укладки предварительно определить недостающие данные, то действовать надо следующим образом:

1. Определить сколько всего тепла требуется (описано выше в данной статье);
2. Определить какую часть тепловыделения будут обеспечивать батареи (рассказано в статье «Сколько секций радиатора нужно на комнату»);
3. Получить количество тепла, ожидаемого от напольного обогрева путем вычитания из общей потребности количество, обеспечиваемое радиаторами;
4. Определить плотность укладки на основании оставшегося необходимого выделения тепла.

Для последнего пункта нужно решить, какие входные данные будут у вас:

• Средняя температура теплоносителя (обычно она считается в диапазоне 26-28С);
• Диаметр трубы (чаще всего это 16 миллиметров, реже — 20);
• Необходимая удельная теплоотдача. Это значение, полученное в пункте 3 и деленное на площадь ожидаемого водяного пола;

Ниже представлены две таблицы под разное покрытие (плитка и линолеум). Таблицы составлены с учетом того, что толщина стяжки будет 7 см, а ожидаемая температура воздуха в помещениях — 20oС.

Итого, на основании этого вы сможете определить требуемую плотность укладки (шаг) и расход трубы для теплого пола.

Можно ли без расчетов?

Расчеты делать не обязательно. Но рекомендуем все же сделать расчеты теплопотерь дома, чтобы убедиться, пройдет теплый пол или все таки нет. Если полы проходят, действуем по простому методу. Укладываем теплый пол с шагом 15 см, а в зонах наружных стен с шагом 10 см.

Далее устанавливаем комнатные термостаты, подключаем к сервоприводам на коллекторе и радуемся отличной регулируемой системой отопления.

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.

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.).

Как настроить расходомеры?

Отрегулировать теплые полы проще всего тогда, когда вы при укладке трубы запомнили длину каждой петли и при этом укладывали везде трубу одного и того же диаметра.

В этом случае балансировку контуров расходомерами можно по такой инструкции:

1. Берется самая длинная петля и ее длина принимается за 100 процентов;
2. Перекрываем все контуры за исключением выбранного, а его наоборот, полностью открываем (и вентиль и расходомер);
3. Запоминаем значение на расходомере (допустим, это 5 литров в минуту);
4. Вычисляем процент длины следующей петли от наибольшей. К примеру, наибольшая — 60м (100%), а вторая — 40м. Получаем по формуле пропорций %=40*100/60=67(%);
5. Получаем требуемое на этой петле значение расхода — 5 * 67/100 = 3.35;
6. Открываем полностью вентиль искомой петли и устанавливаем расходомером полученное значение;
7. Так повторяем для всех контуров и получаем результат.

В целом, расходомеры системы обогрева пола обычно предоставляют возможность установки скорости жидкости от 0,5 до 5 литров в минуту.
При практической реализации этого подхода может возникнуть проблема недостатка напора жидкости. Например, на очередной петле вы не смогли получить нужное значение даже полностью все открыв. Вам надо будет или увеличить общий напор путем настройки смесительного узла или увеличив используемую мощность насоса. Вариант, когда петля сама по себе находится в нештатном состоянии — т.е. закупорилась или протекает, не рассматриваем. Если же и это не помогло, тогда надо считать долю расхода от того значения, которое стало при регулировке текущей петли.

Что же делать если вы не запомнили протяженность уложенных ниток или если использовали для них разный диаметр? Как отрегулировать и подключить коллектор теплого пола при этом варианте?

Вы можете произвести более сложный расчет опираясь уже не на протяженность, а на объем теплоносителя, который туда помещается. Вычислить этот объем можно предварительно выдув имеющуюся воду (если она была) под давлением воздуха (допустим, компрессором от автомобиля) и залив ее заново считая сколько воды войдет. Этот объем используете по тому же алгоритму, описанному выше вместо длин контуров.

Выбор труб и теплоотдача

Чаще всего при обустройстве теплого водяного пола, как на фото, заливают цементную стяжку, которая надежно защищает от повреждений трубопроводы и характеризуется превосходной теплопроводностью. Слой раствора над трубами должен составлять не менее 3-х, а лучше5 сантиметров.

Оптимальным выбором покрытия при установке пола с обогревом считается керамогранит и кафель, поскольку они отличаются достаточной теплопроводностью и быстро прогреваются.

Чтобы начертить подробную схему потребуется миллиметровая бумага, карандаш и линейка. Также нужно знать параметры комнаты. С учетом масштаба на листе отмечают места, где планируется прокладка труб. После того, как чертеж будет готов, можно будет высчитать протяженность трубопровода. К полученному значению добавляют два метра на погрешности и обустройство стояка.

На практике применяют 4 схемы монтажа отопительного контура: улитка, угловая змейка, змейка и двойная змейка. При этом угловую змейку и просто змейку укладывают по последовательной технологии, и по этой причине в одной части комнаты пол будет более теплым, чем в другой. Эти два варианта применяют лишь для небольших по квадратуре помещений.

Ввиду нестандартных условий эксплуатации к материалу и типоразмеру змеевика водяного пола предъявляются высокие требования:

• химическая инертность, стойкость к коррозийным процессам;
• наличие абсолютно гладкого внутреннего покрытия, не склонного к образованию известковых наростов;
• прочность – изнутри на стенки постоянно воздействует теплоноситель, а снаружи – стяжка; труба должна выдерживать напор до 10 Бар.

Желательно, чтоб отопительная ветвь имела небольшой удельный вес. Пирог водяного пола и без того оказывает существенную нагрузку на перекрытие, а тяжелый трубопровод только усугубит ситуацию.

Согласно СНиП в закрытых отопительных системах запрещено применение сварных труб независимо от вида шва: спирального или прямого

К перечисленным требованиям в той или иной мере соответствуют три категории трубного проката: сшитый полиэтилен, металлопластик, медь.

Материал имеет сетчатую широкоячеистую структуру молекулярных связей. От обычного полиэтилена модифицированный отличается наличием как продольных, так и поперечных связок. Такое строение повышает удельный вес, механическую прочность и химическую стойкость.

Водяной контур из PEX-труб обладает рядом преимуществ:

• высокая эластичность, позволяющая укладывать змеевик с малым радиусом загиба;
• безопасность – при нагреве материал не выделяет вредных компонентов;
• термостойкость: размягчение – от 150 °С, плавление – 200 °С, горение – 400 °С;
• сохраняет структуру при температурных колебаниях;
• устойчивость к повреждениям – биологическим разрушителям и химическим реагентам.

Трубопровод сохраняет первоначальную пропускную способность – на стенках не откладывается осадок. Ориентировочный срок службы PEX-контура – 50 лет.

К недостаткам сшитого полиэтилена можно отнести: боязнь солнечных лучей, негативное воздействие кислорода при его проникновении вовнутрь структуры, необходимость жесткой фиксации змеевика при укладке

Различают четыре группы изделий:

1. PEX-a – пероксидная сшивка. Достигается наиболее прочная и равномерная структура с плотностью связей до 75%.
2. PEX-b – силановая сшивка. В технологии используются силаниды – токсичные вещества, недопустимые к бытовому использованию. Производители водопроводной продукции заменяют его безопасным реагентом. К установке допустимы трубы с гигиеническим сертификатом. Плотность сшивки – 65-70%.
3. PEX-c – радиационный метод. Полиэтилен подвергается облучению потоком гамма-лучей или электроном. В результате связи уплотняются до 60%. Недостатки PEX-с: небезопасность применения, неравномерность сшивки.
4. PEX-d – азотирование. Реакция по созданию сетки протекает за счет радикалов азота. На выходе получается материал с плотностью сшивки порядка 60-70%.

Прочностные характеристики PEX-труб зависят от метода сшивки полиэтилена.

Если вы остановились на трубах из сшитого полиэтилена, рекомендуем ознакомиться с правилами обустройства системы теплого пола из них.

Лидер трубного проката для обустройства теплых полов – металлопластик. Конструктивно материал включает пять слоев.

Внутреннее покрытие и внешняя оболочка – полиэтилен высокой плотности, придающей трубе необходимую гладкость и термостойкость. Промежуточный слой – алюминиевая прокладка

Металл увеличивает прочность магистрали, снижает показатель температурного расширения и выступает антидиффузным барьером – перекрывает поступление кислорода к теплоносителю.

Особенности металлопластиковых труб:

• хорошая теплопроводность;
• способность удерживать заданную конфигурацию;
• рабочая температура с сохранением свойств – 110 °С;
• малый удельный вес;
• бесшумность перемещения теплоносителя;
• безопасность применения;
• коррозийная стойкость;
• длительность эксплуатации – до 50 лет.

Недостаток композитных труб – недопустимость изгибания касательно оси. При многократном скручивании есть риск повреждения алюминиевой прослойки. Рекомендуем ознакомиться с правильной технологией монтажа металлопластиковых труб, что поможет избежать повреждений.

По технико-эксплуатационным характеристикам желтый металл станет лучшим выбором. Однако его востребованность ограничивается высокой стоимостью.

По сравнению с синтетическими трубопроводами медный контур выигрывает по нескольким пунктам: теплопроводность, термическая и физическая прочность, неограниченная вариативность изгиба, абсолютная непроницаемость для газов
Кроме дороговизны, медному пайпингу присущ дополнительный минус – сложность монтажа. Для сгибания контура понадобится пресс-машина или трубогиб.

Иногда отопительную ветку создают из полипропиленовых или нержавеющих гофрированных труб. Первый вариант доступен по цене, но довольно жесткий на изгиб – минимальный радиус от восьми диаметров изделия.

Это значит, что трубы типоразмером в 23 мм придется располагать друг от друга на дистанции 368 мм — увеличенный шаг укладки не обеспечит равномерность обогрева.

Нержавеющие трубы отличаются высокой теплопроводностью и хорошей гибкостью. Минусы: недолговечность уплотнительных резинок, создание гофрой сильного гидравлического сопротивления

Назначение стяжки над трубами теплых полов — воспринимать нагрузку от людей и предметов в отапливаемом помещении и равномерно распределять тепло от труб по поверхности пола.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: Схема подключения теплого пола

Минимально допустимая толщина стяжки над трубой составляет 30 мм при наличии армирования. При меньшей толщине стяжка будет обладать недостаточной прочностью. Также, малая толщина стяжки не обеспечивает равномерный нагрев поверхности пола — возникают полосы горячего пола над трубой и холодного между трубами.

Заливать стяжку толще 100 мм не стоит, т.к. это увеличивает инерционность теплых полов, исключает возможность быстрого регулирования температуры пола. При большой толщине изменение температуры поверхности пола будет происходить спустя несколько часов, а то и суток.

Исходя из этих условий, оптимальная толщина стяжки теплого пола — 60-70 мм над трубой. Добавление в раствор фибры и пластификатора позволяет уменьшить толщину до 30-40 мм.