Водяные полы в домах из дерева
Особенности обогрева деревянного пола
Водяной теплый пол под деревянные полы, а тем более на деревянное основание монтируют не так часто. Причин этому несколько:
При работе с деревянными основаниями необходимо компенсировать теплоемкость древесины, используя отражающие элементы
- Теплопроводность древесины. С одной стороны это плюс — деревянная основа выступает в качестве теплоизолятора. С другой стороны, прогреваться пол будет довольно долго. Кроме того, есть риск, что значительная доля энергии уйдет именно на нагрев чернового пола, и в помещение попадет только часть тепла (относительно небольшая).
- Температурная деформация. Укладка труб с горячей водой в толще деревянного пола может привести к неравномерному изменению линейных размеров его отдельных участков. В результате стабильность конструкции существенно снижается — в первую очередь из-за появления щелей и в черновом настиле, и в каркасе.
Деревянные основания подвержены температурным и влажностным деформациям — эту особенность придется учитывать
- Воздействие влаги. Конечно, системы водяного теплого пола делают герметичными, всеми силами стараясь избежать протечек. Но при укладке под деревянным покрытием даже конденсат, вызванный разницей температур, может стать причиной набухания древесины.
Трубы нужно обязательно прятать под опорными элементами, иначе они будут повреждены при ходьбе по полу
- Значительная толщина нагревательных элементов. Если трубы водяного теплого пола укладываются в стяжку, их толщину можно легко компенсировать, залив нужный слой бетона. При монтаже на деревянное основание приходится решать эти проблемы иначе, так как просто настелить чистовое покрытие поверх труб не получится.
Традиционный вариант с заливкой стяжки (на фото) здесь не подойдет — слишком велика нагрузка
Впрочем, все, что я отметил выше, отнюдь не значит, что деревянная система водяного пола нереализуема в принципе. Если учесть все эти недостатки и использовать в работе современные материалы, приспособления и технологии, то теплый пол по лагам или дощатому настилу будет работать на зависть соседям.
Как можно сделать основание?
Планируя монтаж теплого пола в доме с деревянным перекрытием или системой лаг, нам нужно решить главный вопрос — куда прятать трубы?
При укладке на деревянное основание трубы нужно защитить от нагрузки, используя дистанционные вставки из дерева или ДСП
Сложность здесь состоит не только в том, чтобы защитить их от нагрузки. Это, как раз, сделать несложно — достаточно поднять уровень финишного покрытия на несколько сантиметров. Но в таком случае мы сильно проигрываем в эффективности теплопередачи: над трубами образуется воздушная прослойка, которая выступает в роли теплоизолятора. То есть греем мы что угодно, но не сам пол.
Вот почему при сборке системы теплого пола покрытие стараются уложить точно по уровню верхнего края трубы.
Для этого применяют такие приспособления:
| Иллюстрация | Способ укладки системы водяного обогрева |
| Фрезерованные сборные основания.
Для укладки труб в толще пола на нужном уровне применяются древесно-стружечные плиты (ДСП) с канавками, проделанными на фрезерном станке. Глубина и конфигурация канавок подираемся таким образом, чтобы обеспечить максимально рациональное распределение труб с теплоносителем. Минусы модульного настила из ДСП:
|
|
| Реечные конструкции.
Этот вариант — более дешевая альтернатива модульному основанию с фрезерованными канавками. На черновой пол набиваются рейки, зазор между которыми соответствует диаметру укладываемой трубы. Толщина реек подбирается таким образом, чтобы просвет между верхним краем трубы и чистовым полом был минимальным — так уменьшаются потери тепла. Минус — зазоры по бокам и в местах поворота труб получаются большими, потому часть тепла все равно теряется. |
|
| Полимерные маты.
Для решения значительной части проблем, связанных с теплопотерями, деформацией и намоканием поверх чернового настила можно также уложить полимерные маты с канавками для укладки труб. Функционируют они так же, как и фрезерованные панели из ДСП, но эффективность у этих изделий выше. Минус — высокая цена, которая компенсируется экономией на обогреве только частично. |
Любой из этих вариантов подходит, если нам нужно уложить теплый пол на фанеру или другое деревянное основание. Я сторонник полимерных матов, но и фрезерованные модели из ДСП, и даже простые конструкции из набитых на пол реек вполне имеют право на существование.
Сборное основание из ламинированной ДСП, готовое к укладке труб
Делаем смесительный узел своими руками
При сооружении тёплых водяных полов можно подобрать готовую модель насосно-смесительного узла. Но если вы хотите сделать бюджетный узел своими руками, то мы расскажем подробно пошаговый процесс.
Прежде чем начать работу, необходимо запастись: сетчатым фильтром, трёхходовым термостатическим и обратным клапаном, двумя термометрами, циркуляционным насосом, воздухоотводчиком, двумя тройниками, двумя дренажными и шаровыми кранами. А также, коллекторами — для подающего трубопровода с шаровыми кранами и для обратки с регуляторами.
Помимо этого, количество петель тёплого водяного пола должно равняться выходам на коллекторе.
Пошаговая инструкция сборки:
К шаровому подающему крану монтируем сетчатый фильтр, после которого устанавливаем уголок.
К подаче прикручиваем фильтр
К уголку прикручиваем трёхходовой смесительный термостатический клапан.
Устанавливаем трёхходовой клапан
К смесителю, к стороне где будет подсоединяться обратка, прикручиваем обратный клапан — без него узел будет работать не корректно.
Подсоединяем обратный клапан
К обратке, и к среднему выходу смесительного узла, монтируем термометры.
Закрепляем термометры
К термометру, идущему от подающей трубы, присоединяем циркуляционный насос. Необходимо, чтобы прямой отрезок расстояния от термометра до насоса, и от насоса до коллектора были равны, и составляли 10 диаметров подводящей трубы.
Устанавливаем насос
Далее монтируем коллекторы, которые зафиксированы на специальном кронштейне. К насосу подсоединяем подающую гребёнку с шаровыми кранами, коллектор обратки будет с регулирующими вентилями.
Монтируем коллекторную группу
К торцевому выходу подающего и обратного коллектора прикручиваем тройники, к которым крепится воздухоотводчик.
Подсоединяем тройники
Устанавливаем воздухоотводчик.
На боковые выходы обоих тройников устанавливаем по дренажному шаровому крану. Они необходимы для заполнения или слива системы.
К обратному коллектору подсоединяем отрезок трубу из полипропилена или металлопластика. Его размер должен равняться расстоянию от подающего коллектора до термометра.
К обратке присоединяем отрезок трубу
Между этим отрезком трубы и термометром обратки размещаем второй сетчатый фильтр.
Устанавливаем второй фильтр
К обратному клапану прикручиваем шаровой кран.
Подсоединяем кран обратки
Получилась простая, дешёвая модель самодельного насосно-смесительного узла для тёплого пола.
Готовый узел
Насосно-смесительный узел на теплые полы: бюджетный вариант
Watch this video on YouTube
Способы укладки труб
При выборе способа укладки труб можно избежать потерь тепла.
Параллельный способ, или в виде змейки. Этот способ используют в помещениях с внутренними стенами, например, в ванной комнате, или в комнате, где утеплена наружная стена. С точки зрения гидравлики является более экономичным способом. Первые витки труб располагают близ стен и окон, потому что именно в начале трубы фиксируется максимальная температура теплоносителя. При этом способе происходит неравномерность распределения тепла.
Шаг укладки трубы рассчитывается отдельно для каждого помещения. Если шаг укладки составляет больше 30 см, то может получиться неравномерный прогрев пола. Оптимальное расстояние между трубами должно быть 30 см. В тех местах, где имеются большие теплопотери, или у наружных окон и дверей, уменьшается до 15 см. Применяют цельную трубу. Поэтому очень важен расчёт маршрута укладки труб. Такой способ укладки труб применяют в небольших и средних помещениях.
Для больших помещений используют спиральный способ укладки труб. Это более сложный, но эффективный способ укладки труб. Но при такой укладке получается равномерное распределение тепла по всей поверхности.
При таком способе лучше отапливаются помещения с холодными наружными стенами, потому что начало и конец трубы находятся рядом друг с другом. За счёт этого остывание одного конца компенсируется нагревом другого конца. Шаг укладки может составлять 10, 15, 20, 25, 30 и 35 см, но для каждого помещения рассчитывается отдельно. В тех местах, где большие потери тепла (окна, двери), шаг укладки сокращают до 15 см.
Трубы закрепляются с интервалом, приблизительно в 1 м, с помощью крепёжной ленты или клипсов. Либо кладут арматурную сетку на теплоизоляционный слой и к сетке прикрепляют трубы с помощью проволоки.
Стяжка. После укладки труб делается заливка. Для заливки используется песок и цемент в соотношении: одна часть цемента и три части песка. Количество материалов зависит от толщины слоя стяжки.
При расчёте длины контуров труб следует учитывать длину трубы в упаковке, чтобы избежать остатков материалов и оптимизировать затраты. Не стоит забывать о максимальной разнице на контур труб. Она не должна превышать более 15 метров.
Помнить об уровне тепловых потерь помещения. Просчитать его можно по удельному тепловому потреблению. Также нужно помнить об ограничении по температуре поверхности тёплого водяного пола.
Памятка перед монтажем. Частично аккумулирующее отопление
Снижение затрат на электроэнергию может достигаться за счет использования систем отопления, задействованных в ночные часы. Для этого необходимо, чтобы тепло накапливалось в бетонной стяжке во время действия низких тарифов, и обогревало помещение днем. Бетонная стяжка прогревается нагревательными кабелями, интенсивность, скорость прогревании накопление тепла зависит от толщины стяжки, глубины залегания кабеля и материала покрытия пола. Нагревательные кабели можно использовать как для укладки в базовую, так и выравнивающую стяжку. Частично аккумулирующее отопление обычно используется с такими материалами покрытия пола как линолеум, дерево, ковролин. Необходимо убедиться в том, что толщина стяжки достаточна для накопления тепла, в противном случае требуется заложить дополнительные источники отопления.
Как рассчитать мощность водяного теплого пола
Теплоотдача водяных полов напрямую зависит от протяжённости магистрали.
Для расчёта мощности системы потребуется знать:
- площадь и конфигурацию помещения;
- расход теплоносителя;
- теплопотери;
- укладочный шаг.
Составление плана
Любой подсчёт нужно начинать с составления плана помещения. Удобнее делать это на миллиметровой бумаге, но можно и на тетрадных листках в клетку. На чертеже отображаются все окна и двери помещения, с указанием их размеров.
Сразу замеряется высота комнаты, и прописываются показатели полезного объёма. На плане отмечаются участки, где будет стоять мебель. Затем нужно отобразить схему размещения труб.
Определение площади
При расчёте мощности водяного пола нужно помнить, что площадь, находящаяся под стационарной мебелью и техникой не учитывается.
Рассчитывается площадь комнаты по стандартной формуле (площадь квадрата, прямоугольника и т.д.), и от результата отнимаются участки, где будет стоять мебель.
Расчёт теплопотерь
Теплопотери — тепло в количественном обозначении, которое теряется помещением за единицу времени. Чтобы снизить теплопотери, используются отопительные приборы, а так же делается хорошая теплоизоляция.
При расчёте тепловых потерь учитывается:
- площадь комнаты;
- размер окон и дверей;
- высота потолка;
- число наружных стен;
- температура за окном;
- теплоизоляция стен;
- тип комнаты, которая находится выше.
Чтобы произвести подсчёт теплопотерь можно воспользоваться онлайн-калькулятором.
Расход теплоносителя
Для расчёта расхода воды потребуется знать — какое количество теплоносителя проходит через трубопровод за 1 час. Это нам нужно для того, чтобы грамотно произвести настройку ротаметров, и сделать правильный выбор производительности насоса.
Расход воды рассчитывается по формуле:
- G – расход воды в кг/ч;
- Q – тепловая мощность в Вт;
- Δt – температурная разница теплоносителя в подающем и обратном контуре, для тёплых полов она равна 10 °С;
- 0.86 — коэффициент теплоёмкости воды.
Шаг укладки и длина контура
Для напольного отопления, в частном жилье, чаще укладываются металлопластиковые или полиэтиленовые профили, имеющие диаметр 16 мм. Есть несколько способов укладки трубопровода — змейка или улитка, при этом укладочный шаг не должен быть слишком маленький.
Длину каждого контура рекомендовано ограничивать 80 метрами. От его размера зависит выбор мощности насоса.
Рассчитать длину контура можно по формуле:
где:
- F — площадь помещения;
- b — укладочный шаг.
Если длина трубопровода получается больше 100 м, то её надо разбить на несколько петель.
Мощность пола
Мощность водяного тёплого пола на 1 м2 небольшая, и составляет всего 40 — 150 Вт. Чтобы система работала эффективно, распределение тепла по поверхности должно быть равномерным, без образования холодных зон. Для увеличения теплоотдачи, рекомендовано уменьшать укладочный шаг труб.
Хватит ли теплого пола для обогрева дома. Лайфхак от Cпроектируй.рф
Watch this video on YouTube
Плотность теплопотока рассчитывается по формуле:
где:
- q — показатель теплопотерь;
- F — площадь.
Производительность котла
Как рассчитать мощность котла для теплых полов — делается это с учётом мощности тёплых полов всего дома. Следует сложить все значения, которые были рассчитаны для каждой комнаты.
К полученному результату нужно добавить 15% – это и будет требуемая производительность котла. Если котёл купить без запаса, то при 100% нагрузке, ресурс агрегата будет расходоваться максимально быстро.
Производительность современных котлов – 24 киловатт, этого хватит для обогрева среднего помещения площадью до 240 м2. Есть электрокотлы, и с встроенным насосом — что является очень удобным.
Циркуляционный насос
Без насоса, гидрополы будут функционировать не эффективно. Как рассчитать мощность насоса для теплых полов? Она зависит от гидравлического сопротивления в магистрали, чем трубопровод длиннее, тем требуется более сильный насос.
Чтобы определить производительность насоса можно воспользоваться формулой:
где:
- Pн — мощность отопительного устройства в кВт;
- tобр.т — температурный показатель теплоносителя в обратке;
- tпр.т — уровень температуры в подаче.
Рекомендовано выбирать схемы полов, позволяющие регулировать мощность в больших пределах. При включении она должна быть максимальная, за счет этого прогрев полов будет быстрее.
После достижения заданных параметров в системе должно происходить автоматическое понижение температуры обогрева.
Расчет рабочего давления в контуре
Хорошее и не очень о насосах для систем отопления.
Watch this video on YouTube
Производя выбор циркуляционного насоса для системы отопления расчет необходимо произвести и по такому показателю как давление внутри трубопровода. Для этого можно воспользоваться соотношением:
P = (R x L + Z) / p x q, где:
- P – величина давления;
- R – сопротивление потоку для прямых участков трубопровода;
- L – общая длина
- Z – величина сопротивления потоку, обусловленная применяемыми в системе фитингами, кранами и прочей арматурой;
- р – величина плотности теплоносителя при рабочей температуре;
- q – значение ускорения свободного падения.
При недостатке данных для расчета по приведенной формуле, можно воспользоваться упрощенным соотношением:
P = R x L x ZF, где
R – величина сопротивления потоку в прямом участке трубы, составляющая приблизительно 100 – 150 паскалей на 1 метр, выраженное в удобной для расчета форме оно составит 0,01 – 0,015 метра на метровый участок трубы;
L – общая протяженность трубопровода, на двухтрубной схеме отопления учитываются как прямой, так и обратный контур;
ZF – коэффициент увеличения, зависящий от следующих показателей:
- для системы с шаровыми кранами, для которых несвойственно уменьшение просвета трубопровода, и с правильно подобранными фитингами он принимается равным 1,3;
- при использовании дроссельных или терморегулирующих устройств его значение составит 1,7.
Насос отопления. Устанавливаем правильно
Watch this video on YouTube
Производя выбор циркулярного насоса для системы отопления, расчет его характеристик представляется как необходимая процедура.
Практика применения циркуляционных насосов дает возможность их подбора без вычислений необходимых параметров. Рекомендуемые параметры приведены в таблице.
Таблица для эмпирического подбора насоса
Таблица 1.
| Отапливаемая площадь (м2) | Производительность (м3/час) | Марки |
| 80 – 240 | От 0,5 до 2,5 | 25 – 40 |
| 100 – 265 | Та же | 32 – 40 |
| 140 – 270 | От 0,5 до 2,7 | 25 – 60 |
| 165 – 310 | Та же | 32 – 60 |
Примечание: в третьей колонке первая цифра – диаметр патрубков, вторая – высота подъема.
Как выбрать циркуляционный насос
Watch this video on YouTube
Воспользовавшись приведенными данными, можно без особых хлопот подобрать нужное устройство для устойчивой и длительной работы.
Основные производители
Циркулярные насосы для систем отопления выпускаются множеством европейских производителей с достаточно высоким качеством и в широком ассортименте.
Компания Wilo. Производимые в Германии насосы этого концерна занимают довольно большое место на профильном рынке. Отличаются высоким качеством и устойчивой работой. Практически все модели этого производителя оборудованы автоматическим и ручным управлением. Настраиваются не только обороты ротора, но и деблокирующие функции, включая величину давления в системе.
Компания DAB. Этот итальянский производитель успешно конкурирует с другими поставщиками на российский рынок, более 40 лет представляя центробежные насосы. Особенностью продукции DAB являются применяемые на панели управления дисплеи, очень удобные для взаимодействия с установкой и контролем процесса работы.
Производитель Grundfos. Датская компания под этим названием существует уже более 70 лет, поставляя на рынок насосное оборудования различного назначения. Следует отметить, что этот производитель является явным и давно признанным профильного рынка. Впечатляет плодотворность и творческий подход компании, выпускающей на рынок до сотни новых моделей своей продукции ежегодно.
Оборудование этого производителя для систем отопления выходит под маркировкой UPS и линейка продукции предназначается как для бытового применения, так и для промышленного. Главной особенностью циркулярных насосов для отопления является их пригодность к работе в очень широком диапазоне температур: от -25о до +110оС.
Линейка продукции UPS может работать с применением 3-х режимов производительности.
Компания Джилекс. Отечественный производитель циркулярных насосов, успешно конкурирующий на рынке с европейскими компаниями.
Агрегаты отличаются неприхотливостью в работе, могут обеспечить активную циркуляцию в отопительных сетях теплоносителей различной плотности, что определяет широкий выбор жидкостей, вплоть до трансформаторного масла. Работают в 3-х режимах мощности, регулировка бесступенчатая. Выгодно отличается от конкурентов уровнем цен.
Заключение
Выбор циркулярного насоса для системы отопления и его расчет позволят потребителю сделать оптимальную покупку для реальных условий конкретного помещения.
Предложенные здесь варианты предварительной оценки необходимого оборудования позволяют уверенно сделать такой выбор. Успехов вам!
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.
- При этом для частного дома принято корректировать усредненный показатель потерь тепла исходя из общей площади строения:
- 120 Вт/м² – при площади дома до 150 м²;
- 100 Вт/м² – при площади 150-300 м²;
- 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.
Учитываемые факторы
Для начала несколько слов о том, что представляют собой теплые полы. Это система, располагающаяся под напольным покрытием, состоящая из труб, подключенных через котел к водопроводу. Горячий теплоноситель, распространяясь по трубам, равномерно обогревает все помещение.
Плюс таких полов в том, что тепловые потоки, поднимающиеся от пола, прогревают воздух и делают температуру в помещении максимально комфортной. После этого остывший воздух опускается на уровень батарей, вновь нагревается и продолжает циркуляцию по комнате. К тому же, когда ноги постоянно контактируют с источником тепла, замерзнуть практически невозможно, даже надев самую легкую одежду.
Расчет всегда начинается с определения вида отопительной системы. Теплый пол может использоваться как дополнительный источник тепла, а может выступать контуром комбинированной системы. Во втором случае требуется совсем иной подход, так как необходимо учитывать тип разводки труб, количество источников отопления и многое другое. Основная разница между этими системами заключается в мощности работы.
Перед началом укладки пола следует учесть:
- Погодные данные, то есть средние температурные показатели места проживания.
- Детальный план помещений. Учитываются материалы, из которых было построено здание, тип остекления квартиры, габариты оконных и дверных проемов этаж и площадь.
- Объем теплопотерь. Для вычисления этого параметра необходимо рассчитать наличие источников тепла, среднюю температуру в комнате, слой толщины пола, вид напольного покрытия и наличие изоляции.
Кроме того, стоит брать во внимание присутствие коврового изделия, тип меблировки помещения
Важно помнить и о том, что прежде чем приступать к утеплению пола необходимо поработать над герметизацией стен и окон. В основном теплопотеря происходит как раз из-за тонких стен и некачественно установленных стеклопакетов
При учете этих факторов значительно снизится стоимость обустройства теплого пола
В основном теплопотеря происходит как раз из-за тонких стен и некачественно установленных стеклопакетов. При учете этих факторов значительно снизится стоимость обустройства теплого пола.
При расчете мощности параллельно определяются необходимые параметры отопительного контура, то есть количество труб, их длина, а также особенности циркуляции теплоносителя. Итогом грамотного расчета станет готовая схема укладки и точная стоимость строительных работ в квартире или частном доме.
Расчеты труб для водяного теплого пола (длина, диаметр, шаг и способы укладки и трубы)
Ограниченная длина низконапорного отопительного контура связана эффектом «замкнутой петли», при котором потеря давления превышает 20 кПа (0,2 бара). Увеличение мощности насоса, в данном случае не выход — сопротивление будет возрастать пропорционально увеличению давления.
Теплые водяные полы лучше обустраивать в помещениях, где проживают постоянно, а не пользуются время от времени
Расчетная длина труб для теплого пола определяется по формуле:
L = (S/a×1,1) + 2c, (м), где
L — длина контура, м;
S — площадь, контура, м²;
a — шаг укладки, м;
1,1 — увеличение размера шага на изгиб (запас);
2c — длина подводящих труб от коллектора до контура, м.
Схема обустройства теплого водяного пола в бетонной стяжке
Обогревательный контур прокладывают, отступив 0,3 м от стен. Учитывают открытую площадь пола, которая передает равномерный поток излучения. Специалисты не рекомендуют монтировать отопительный контур в местах расстановки мебели. Длительная статическая нагрузка может стать причиной деформации труб.
При большой площади помещения отопительный контур разбивают на сектора. Основные правила зонирования — соотношение длин сторон 1/2, обогрев площади одного сектора не более 30 м² и соблюдение одинаковых длины и диаметра для цепей одного коллектора.
Температура теплоносителя в контуре теплого пола зависит от тепловой нагрузки, шага укладки, диаметра труб, толщины стяжки и материала напольного покрытия
Таблица 2. Соотношение длин и диаметров труб контура:
| Диаметр, мм | Материал трубы | Рекомендованная длина контура, м |
| 16 | металлопластик | 80 ÷ 100 |
| 18 | сшитый полиэтилен | 80 ÷ 120 |
| 20 | металлопластик | 120 ÷ 150 |
Диаметр и шаг трубной раскладки зависит от тепловой нагрузки, назначения, размера и геометрии комнаты. Зона распространения тепла пропорциональна радиусу трубы. Труба обогревает участок пола в каждую сторону от центра трубы. Сбалансированный шаг труб: Dy 16 мм — 0,16 м; 20 мм — 0,2 м; 26 мм — 0,26 м; 32 мм — 0,32 м.
Конструкция металлопластиковых труб для теплого водяного пола
В паспортных данных изделий указывают максимальную пропускную способность труб, на основании которой вычисляют линейное изменение давления. Оптимальное значение скорости теплоносителя в трубах водяного отопления 0,15 ÷ 1 м/с.
Таблица 3. Зависимость шага от площади и нагрузки сектора:
| Диаметр, мм | Расстояние по осям (шаг труб), м | Оптимальная нагрузка, Вт/м² | Общая (или разбитая на участки) полезная площадь помещения, м² |
| 16 | 0,15 | 80 ÷ 180 | 12 |
| 20 | 0,20 | 50 ÷ 80 | 16 |
| 26 | 0,25 | 20 | |
| 32 | 0,30 | меньше 50 | 24 |
Варианты укладки труб: простые, угловые или двойные петли (змейки), спирали (улитки). Для узких коридоров и помещений неправильной формы используют укладку змейкой. Большие площади разбивают на сектора. Допускается комбинированная укладка: в краевой зоне труба выкладывается змейкой, в основной части — улиткой.
Варианты укладки труб водяного теплого пола
По периметру, ближе к наружной стене и возле оконных проемов, проходит подача контура. Шаг укладки в краевых зонах может быть меньше расстояний между трубами в центральной части комнаты. Подключение усилений краевой зоны необходимо для повышения мощности теплового потока.
В расчетах труб для водяного теплого пола используют диаметры 16, 20, 26, 32 мм.
Укладка труб водяного теплого пола по спиральной схеме снижает гидравлическое сопротивление
Для систем теплых водяных полов применяют гофрированный, нержавеющий стальной, медный, металлопластиковый, сшитый полиэтиленовый трубопровод. Гофрировать трубу для теплых полов стали относительно недавно для того, чтобы облегчить монтаж конструкции и сократить расход на поворотные увеличения длины.
Полипропиленовый трубопровод обладает большим радиусом изгиба, поэтому в системах теплых полов применяется редко.
Вывод
Как видите, на самом деле ничего сложного нет в правильном расчете и увеличении эффективности системы обговоренных систем. Главное не забывать о том, что в некоторых случаях высокая теплоотдача труб отопления может привести к большим ежегодным затратам, поэтому увлекаться данной процессом тоже не стоит ().
В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.
Вообще-то вы отчаянный человек, если решились на такое мероприятие. Теплоотдача трубы, конечно же, поддается расчетам и существует великое множество работ по теоретическому расчету теплоотдачи различных труб.
Начнем с того, что если вы затеяли проводить в доме отопление своими руками, то вы человек упорный и целеустремленный. Соответственно, уже составлен проект отопления, выбраны трубы: либо это металлопластиковые трубы отопления либо стальные трубы отопления. Радиаторы отопления тоже уже присмотрены в магазине.
Но, прежде чем всё это приобретать, то есть на проектном этапе, необходимо произвести условно-относительный расчет. Ведь теплоотдача труб отопления, просчитанная в проекте – это залог теплых зим для вашей семьи. Здесь ошибаться нельзя.
Методы расчета теплоотдачи труб отопления
Почему делается обычно упор на расчет теплоотдачи именно труб отопления. Дело в том, что для радиаторов отопления производственного изготовления все эти расчеты сделаны, и приводятся в инструкциях по применению изделий. Исходя из них, вы спокойно можете рассчитать необходимое количество радиаторов в зависимости от параметров вашего дома: объем, температура теплоносителя и т.д.
Таблицы. Это квинтэссенция всех необходимых параметров, собранных в одном месте. В Сети сегодня размещено великое множество таблиц и справочников для онлайн расчета теплоотдачи труб. В них вы узнаете, какова теплоотдача стальной трубы или чугунной трубы, теплоотдача полимерной трубы или медной.
Все, что необходимо при пользовании этими таблицами – знать начальные параметры вашей трубы: материал, толщина стенок, внутренний диаметр и т.д. И, соответственно, внести в поиск запрос «Таблица коэффициентов теплообмена труб».
В этот же раздел по определению теплоотдачи труб, можно отнести и использование мануальных Справочников по теплообмену материалов. Хотя, их все труднее и труднее находить, вся информация перекочевала в Интернет.
Формулы. Теплоотдача стальной трубы считается по формуле
Qтр=1.163*Sтр*k*(Tводы – Твоздуха)*(1-кпд изоляции трубы),Вт где Sтр – площадь поверхности трубы, а к – коэффициент теплопередачи от воды к воздуху.
Теплоотдача металлопластиковой трубы рассчитывается по другой формуле.
Где — температура на внутренней поверхности трубопровода, °С; t c -температура на наружной поверхности трубопровода, °С; Q — тепловой поток, Вт; l — длина трубы, м; t— температура теплоносителя, °С; t вз — температура воздушной среды, °С; a н — коэффициент наружной теплоотдачи, Вт/м 2 · К; d н — наружный диаметр трубы, мм; l — коэффициент теплопроводности, Вт/м К; d в — внутренний диаметр трубы, мм; a вн — коэффициент внутренней теплоотдачи, Вт/м 2 · К;
Вы прекрасно понимаете, что расчет теплопроводности труб отопления – величина условно-относительная. В формулы вносятся усредненные параметры определенных показателей, которые могут, и отличаются от реально существующих.
Например, в результате проводимых экспериментов выяснено, что теплоотдача полипропиленовой трубы, расположенной горизонтально, чуть ниже, чем у стальных труб того же внутреннего диаметра, на 7-8%. Именно внутреннего, так как у полимерных труб толщина стенки немного больше.
Многие факторы влияют на итоговые цифры, полученные в таблицах и формулах, именно поэтому всегда делается сноска «примерная теплоотдача». Ведь в формулах не учитываются, например, теплопотери через ограждающие конструкции здания, выполненные из разных материалов. Для этого существуют соответствующие Таблицы поправок.
Тем не менее, воспользовавшись одним из методов определения теплоотдачи труб отопления, вы будете иметь общее представление о том, какие трубы и радиаторы отопления вам нужны для дома.
Удачи вам, строители своего теплого настоящего и будущего.
