Расчет трубы теплого пола от оптимального шага

Водяной теплый пол уже достаточно долгое время занимает лидирующие места на потребительском рынке. Он достаточно надежен и экономичен при эксплуатации, имеет качественный обогрев здания и удобен при использовании. Но все

Конструкция пола с подогревом с помощью воды или теплоносителя

Труба крепится на прочном плоском основании с гидроизоляцией.

Далее покрывается песчаной стяжкой и напольным покрытием.

При монолитной стяжке пола предпочтительнее выбирать качественные трубы известных марок производителей.

Погоня за дешевизной рискует обернуться неприятными последствиями, которые будет трудно исправить после полного монтажа.

В небольшом помещении 3 — 5 кв. можно установить всего одну петлю нагрева.

В больших помещениях проектирование происходит по следующей схеме:

Все петли труб нагрева подключаются к распределительному коллектору, в котором происходит равномерное распределение воды или теплоносителя по петлям.

Максимальная площадь пола с подогревом одной петли составляет не более 40 кв. м.

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.

Калькулятор расчета длины контура водяного теплого пола — с необходимыми пояснениями

Подогрев поверхности пола – это один из наиболее эффективных и рентабельных способов отопления помещений.

Если судить с позиций эксплуатационных расходов, то водяной «теплый пол» выглядит предпочтительнее, особенно в том случае, если в доме уже имеется система водяного отопления.

Поэтому, несмотря на достаточно высокую сложность монтажа и отладки водяного подогрева, часто выбирают именно его.

Работа над водяным «теплым полом» начинается с его проектирования и проведения расчетов. И одним из важнейших параметров станет длина труб в прокладываемом контуре.

Дело здесь не только, да и не столько в расходах на материал – важно добиться того, чтобы длина контура не превышала допустимых максимальных значений, иначе работоспособность и эффективность системы – не гарантируется. Помочь с необходимыми вычислениями сможет калькулятор расчета длины контура водяного теплого пола, размещенный ниже. Помочь с необходимыми вычислениями сможет калькулятор расчета длины контура водяного теплого пола, размещенный ниже

Помочь с необходимыми вычислениями сможет калькулятор расчета длины контура водяного теплого пола, размещенный ниже.

Несколько необходимых разъяснений по работе с калькулятором — приведены под ним.

Пояснения по проведению расчетов длины контура

Существует немало схем укладки труб контуров водяного «теплого пола». Одним из основополагающих параметров является шаг укладки, то есть расстояние между соседними параллельными петлями, как показано на иллюстрации.

Цены на теплый пол

Очевидно, что чем меньше шаг, тем больше будет теплоотдача от уложенного контура. Но одновременно с этим будет расти и длина трубы, необходимая для реализации такой схемы.

Обычно шаг выбирается от 100 мм (в том случае, если «теплый пол» становится основным источником обогрева помещений) до 300 мм (если он будет лишь «помощником» главной системе отопления).

Меньше 100 мм сделать шаг практически невозможно по технологическим соображениям (труба на малом радиусе изгиба может переломиться), а свыше 300 – неизбежно появится эффект «зебры», то есть чередование теплых и холодных полос на поверхности пола.

Калькулятор поможет определить длину контура при выбранном шаге укладки для конкретной площади участка, на котором будет производиться монтаж. При этом учитывается еще один скрытый коэффициент – на изгиб труб.

В том случае, если длина контура с трубой диаметром 16 мм превышает 70÷80 мм, а диаметром 20 мм – 100 ÷ 120 м, придется или увеличивать шаг укладки, или делить участок на два (или больше) контура приблизительно одинаковой длины. В противном случае не исключен эффект «закрытой петли», при котором циркуляционный насос просто не в силах будет преодолеть гидравлическое сопротивление труб, и движение теплоносителя по ним прекратится.

Нередко при составлении монтажных схем используют неравномерный шаг укладки, например, уплотняя его к холодным стенам или разрежая на участках, не требующих сильного подогрева. В этом случае придется провести расчет для каждого участка с определенным шагом укладки отдельно, а затем – суммировать результат.

Конечный результат выдается в метрах

ВАЖНО: он не учитывает участка контура до соединения с коллектором, если последний расположен на некотором удалении от обогреваемой площади

Система водяного «теплого пола»

Сложность монтажа и высокая стоимость первоначальных вложений должны окупиться простотой в эксплуатации и экономичностью работы подобной системы. Как выполняется расчет и монтаж водяного «теплого пола» — в специальной публикации нашего портала.

Как определить оптимальную температуру помещения

Температурные нормы для жилых комнат указаны в СНиП 44-01-2003. Степень нагрева чистовой поверхности пола должна быть в пределах +26-31°С. Первое значение применимо для помещений, в которых люди находятся относительно постоянно. +31°С – этот норма для ванных комнат, бассейнов. Максимально допустимое значение – +35°С. Для автоматического регулирование температурного режима в коллекторе устанавливают терморегуляторы.

Что влияет на передачу тепловой энергии от горячей воды воздуху в комнате:

  • Теплоизоляция чернового основания. Для уменьшения тепловых потерь необходимо использовать эффективные утеплители – базальтовую вату, экструдированный пенополистирол. Потери тепла – до 10%
  • Толщина чистовой поверхности и материал изготовления. Для бетонной стяжки будет заметна инерция нагрева. Если она залита относительно недавно, может потребоваться до 3-4 месяцев до окончательного испарения влаги из структуры. Тепловые потери – до 5%.
  • Общий объем помещения, степень теплоизоляции наружных стен, крыши. Это основной источник расхода тепла. Снижение температуры теплоносителя до 10%.

Итого, если вода в трубах теплого пола нагрета до +40°С, то воздуху в комнате будет передаваться температура 40-40*(10%+5%+10%)=30°С. Дополнительно учитываются колебания температуры на улице. Чем они ниже, тем больше тепла нужно потратить на обогрев комнаты.

Способы установки системы теплый пол

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.

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.

Последствия превышения длины

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.

Оптимальная длина трубы

Учитывая все выше перечисленные причины с учетом поправок на линейное расширение материала труб возьмем за основу максимальную длину труб теплого пола на один контур:

Какая длина трубы теплого пола будет оптимальной? Давайте выясним оптимальную длину трубы теплого пола и какие могут быть последствия, если контур получится большей длины. Все в нашей статье

Выбор труб по материалу

Для теплого водяного пола можно использовать трубы, изготовленные из следующих видов материалов:

полипропилена или сшитого полиэтилена. Пластиковые трубы не отличаются большой гибкостью, необходимой для прокладки пола, и достаточным уровнем теплоотдачи, поэтому используются исключительно при ограниченном бюджете;

Пластиковые трубы для пола с подогревом

металлопластика. Металлопластиковая труба изготовлена из прочного пластика. С внешней стороны труба армирована алюминием, что приводит к повышению теплоотдачи. Труба из металлопластика стоит несколько больше, чем пластиковая. Отличительной чертой является повышенный коэффициент теплоотдачи, что способствует более широкому применению;

Основные слои трубы из металлопластика

меди. Медные трубы обладают самой высокой теплопроводностью, но вместе с тем они достаточно плохо гнутся и стоят относительно дорого;

Металлические трубы для пола

гофрированные нержавеющие трубы. Самый современный и оптимальный материал для теплого пола. Гофрированные трубы стоят несколько дороже металлопластиковых, но отличаются высоким уровнем теплопроводности.

Труба-гофра из нержавеющей стали

Поскольку основными критериями при выборе труб являются гибкость и коэффициент теплоотдачи, влияющий на количество требующихся материалов, то специалисты рекомендуют приобретать металлопластиковые или гофрированные трубы.

Как рассчитать трубу на теплый пол? Для определения необходимой длины труб можно воспользоваться одним из следующих способов:

  • произвести подсчет по формуле;
  • определить длину трубопровода по схеме;
  • использовать онлайн калькулятор или специализированную программу.

Выбор труб по материалу

Для теплого водяного пола можно использовать трубы, изготовленные из следующих видов материалов:

полипропилена или сшитого полиэтилена. Пластиковые трубы не отличаются большой гибкостью, необходимой для прокладки пола, и достаточным уровнем теплоотдачи, поэтому используются исключительно при ограниченном бюджете;

Пластиковые трубы для пола с подогревом

металлопластика. Металлопластиковая труба изготовлена из прочного пластика. С внешней стороны труба армирована алюминием, что приводит к повышению теплоотдачи. Труба из металлопластика стоит  несколько больше, чем пластиковая. Отличительной чертой является повышенный коэффициент теплоотдачи, что способствует более широкому применению;

Основные слои трубы из металлопластика

меди. Медные трубы обладают самой высокой теплопроводностью, но вместе с тем они достаточно плохо гнутся и стоят относительно дорого;

Металлические трубы для пола

гофрированные нержавеющие трубы. Самый современный и оптимальный материал для теплого пола. Гофрированные трубы стоят несколько дороже металлопластиковых, но отличаются высоким уровнем теплопроводности.

Труба-гофра из нержавеющей стали

Поскольку основными критериями при выборе труб являются гибкость и коэффициент теплоотдачи, влияющий на количество требующихся материалов, то специалисты рекомендуют приобретать металлопластиковые или гофрированные трубы. 

Как рассчитать трубу на теплый пол? Для определения необходимой длины труб можно воспользоваться одним из следующих способов:

  • произвести подсчет по формуле;
  • определить длину трубопровода по схеме;
  • использовать онлайн калькулятор или специализированную программу.

Можно ли стыковать трубу для теплого пола

При укладке системы из меди в стяжку трубы, скорее всего, придется состыковывать между собой. Такое соединение надежно и долговечно. Так же надежно и паяное соединение полипропиленовых труб и сварка полиэтилена при помощи терморезисторной муфты. Сложнее обстоит вопрос с применением фитингов для ПНД, РЕ-Х и термостабильного полиэтилена (PE RT).

Пресс-фитинги применять можно, хотя и нежелательно (всякое бывает, любое соединение может протечь). Но при подключении трубопроводов к коллектору без пресс-фитингов не обойтись. Соединить между собой трубы с помощью пуш- и компрессионных фитингов не допускается. То же касается цанговых соединителей для ПНД.

Желательно использовать гибкие трубы одним целым куском – так надежнее. Сушка перекрытия, ремонт нижней комнаты и разбивка стяжки в случае протечки обходятся дороже.

Выбор

Следует сразу сказать, что использование водяных систем в домах с большой этажностью может быть проблематично. Переоборудование отопления в квартире зачастую приводит к тому, что соседи этажом ниже или выше недополучают тепло, в результате чего конфликты и разбирательства с участием коммунальных служб обеспечены, а разрешительные документы на подобное изменение получить практически невозможно. А значит, конструкция водяного пола будет более приемлемой для монтажа в частных домовладениях.

Необходимо учитывать, что от выбора трубы для водяного теплого пола зависит эффективность и качество работы всей отопительной системы. Для начала следует рассмотреть все предлагаемые на строительном рынке виды этих материалов.

Труба из меди

Можно сказать, что медь – идеальный материал для обустройства трубопровода отопительных систем. Медные трубы применяют в большинстве стран Европы, поскольку этот металл – пример отличной теплопроводности и долговечности.

Но при всех идеальных характеристиках, имеются существенные недостатки:

  • цена на медные трубы довольно высока;
  • для монтажа системы потребуется специальное оборудование и профессиональные навыки.

А это значит, что мероприятия по обустройству медного трубопровода повлекут значительные финансовые затраты.

Труба металлопластиковая

Одни из наиболее популярных видов труб – металлопластиковые, поскольку им свойственна хорошая теплопроводность, устойчивость к механическим повреждениям и образованию налета внутри.

Все эти характеристики обеспечиваются особенностью конструкции: между внешним и наружным слоями полимера имеется алюминиевая прослойка. Да и цена на такой материал весьма демократична.

Труба полипропиленовая

Довольно редко используемый вид материала, поскольку здесь налицо один существенный недостаток: большой радиус изгиба (более 8-ми диаметров). То есть, труба толщиной 20 мм, будет иметь расстояние между отрезками, равное 320 мм, что является недостаточным.

РЕХ-труба

Эти полиэтиленовые трубы очень прочны, им свойственна высокая теплопроводность и износостойкость. Стоимость такого материала вполне демократична, но есть существенный недостаток: при укладке им необходима жесткая фиксация, так как материал очень пластичный.

Выбор труб для теплого пола

В многоэтажных домах проложить теплый водяной пол получается не всегда. Такая система должна является отдельным отопительным контуром. Иначе жильцы последующих квартир недополучат немало тепла. Приступая к работе, нужно получить разрешение у коммунальнальщиков.

В частном доме хозяин самостоятельно решает, как будет функционировать система отопления. Закупив необходимое оборудование, ему остается лишь выбрать один из предлагаемых современным рынком типов труб:

  1. Металлопластик
  2. Сшитый полиэтилен
  3. Полипропилен
  4. Медь

Металлопластик

Одними из самых распространенных труб для теплых водяных полов являются изделия из металлопластика. Они обладают несколькими весомыми преимуществами:

  • Длительный эксплуатационный срок
  • Способны противостоять различным нагрузкам
  • Не теряют своей структуры в процессе нагрева
  • Легкий вес

Если рассматривать металлопластиковую трубу в разрезе, она представляет собой наложение сразу пяти слоев:

  1. Внутри и снаружи – полиэтиленовое защитное покрытие
  2. Средний слой – алюминиевая фольга
  3. Для того, чтобы полученный пирог не расслаивался, пользуются специальным клеящим составом

Толщина фольгирующего слоя может достигать 2.5 мм в зависимости от диаметра приобретаемого изделия. После оборачивания, его сваривают внахлест или встык. Наружный слой может состоять из различных типов полиэтилена, однако важным предъявляемым к нему критерием является высокая плотность. Внутренний слой всегда выполняется по методу экструзии из сшитого полиэтилена.

Подобная структура обусловила одно из важнейших свойств металлопластиковых изделий – способность сохранять принятую форму после сгибания. Это немаловажный критерий, так как теплые полы часто укладывают в виде спирали или змейки.

В качестве соединений используют различные фитинги и прочую трубную арматуру.

Средняя цена по рынку – 1-2 у. е. за метр.

Сшитый полиэтилен

Достойную конкуренцию металлопластиковым моделям составляют трубы для теплого водяного пола, произведенные из сшитого полиэтилена. Рынок богат изделий с разной плотностью сшивки, но наиболее оптимальное значение лежит в интервале 65-80%.

Видео демонстрация

Полиэтиленовые трубы могут обрабатывать несколькими методами:

  • Электронное облучение в магнитных полях – плотность сшивки достигает 60%
  • Пероксидом – плотность сшивки достигает 75%
  • Силаном (газ) – плотность сшивки достигает 65%

Чем выше плотность, тем значительнее стоимость подобной продукции. Некоторые из моделей могут в качестве среднего слоя иметь кислородный барьер – они лучше всех подходят для теплых полов. Недостатком, отталкивающим многих покупателей, является очень высокая цена.

Соединение труб из сшитого полиэтилена занимает считанные минуты:

  1. Специальное кольцо надевают на один конец трубы
  2. Затем он расширяется с использованием специализированного инструмента
  3. Внутрь устанавливается фитинг и зажимается верхнее кольцо

Средняя стоимость по рынку – 4-5 $ за метр.

Полипропилен

Постоянное усовершенствование изделий из пластика привело к появлению полипропиленовых труб. Благодаря своим техническим и эксплуатационным преимуществам они стали востребованными. Их часто применяют для обустройства систем отопления.

Однако для утепленных полов они практически не применяются. Причина кроется в большом радиусе изгиба, который составляет около 8 диаметров. Например, у изделия диаметром 20 мм минимальное расстояние между двумя параллельными участками составит сразу 320 мм.

Средняя стоимость по рынку – 1.5-2 $ за метр.

Медь

Наиболее значимыми свойствами меди называют долговечность и высокую теплоотдачу. Это обусловило широкое применение подобных изделий в современных системах теплый пол. Данный материал намного надежнее всех вышеперечисленных.

Однако имеются отрицательные стороны, которые необходимо обязательно учесть:

  • Прокладка труб требует специального оборудования и определенных навыков
  • Медь – металл, следовательно, она подвержена коррозии

Соединяется труба для теплого водяного пола из меди между собой с использованием латунных фитингов. Однако при взаимодействии с другими металлами процесс коррозии лишь ускоряется. Спустя годы могут появиться прошивающие изделие блуждающие точки.

Чтобы увеличить продолжительность службы меди внутри пола, необходимо обернуть ее в гидроизоляционный негорючий слой. Это убережет трубу от соприкосновения с другими материалами, продлив срок эксплуатации.

Средняя стоимость по рынку – 7-15 $ за килограмм.

В итоге

В заключении можно сказать о том, что каждый технический нюанс, параметр  является важным для точности расчетов. Перед тем как приступать к закупке оборудования и расходных материалов, сделайте нехитрые расчеты. Это можно сделать вручную, самостоятельно или прибегнув к помощи электронного калькулятора.

Важно для себя усвоить простую истину, какой теплый пол вам нужен, как основная система отопления или как вспомогательное средство обогрева

Берите во внимание мощность источника тепла, площадь помещений, необходимые температурные параметры. Все перечисленные данные и другие, технологические параметры помогут вам с высокой точностью получить готовые расчетные данные, на которые вы сможете опираться при монтаже теплого пола у себя дома

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Сам Себе Строитель
Добавить комментарий

Adblock
detector