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
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.
Несколько необходимых разъяснений по работе с калькулятором - приведены под ним.
Сегодня большой популярностью среди хозяев квартир и частных домов пользуется система «тёплый пол». Подавляющее большинство тех, кто имеет автономное отопление, либо уже сделало монтаж подобной конструкции в своём жилье, либо думает об этом. Они особенно актуальны в домах, где есть маленькие дети, которые ползают и могут мёрзнуть без соответствующего подогрева. Эти конструкции гораздо экономичней других систем обогрева. Кроме того они лучше взаимодействуют с организмом человека, поскольку в отличие от электрического варианта не создают магнитных потоков. Среди их положительных качеств следует отметить пожаробезопасность и высокую эффективность. В этом случае нагретый воздух равномерно распределяется по всему пространству комнаты.
Принцип заключается в том, что под покрытием прокладываются магистрали, по которым циркулирует теплоноситель - как правило, вода, обогревая поверхность пола и помещение. Этот метод очень эффективно справляется с обогревом при условии правильного расчёта конструкции и если её монтаж выполнен правильно.
Варианты монтажа системы
Существует два принципа, по которым может выполняться монтаж тёплого водяного пола - настильный и бетонный. В обоих вариантах обязательно используется утеплитель под контур водяного пола - это необходимо для того, чтобы всё тепло шло вверх и обогревало жильё. Если утеплитель не использовать, будет обогреваться ещё и пространство снизу, что совершенно недопустимо, поскольку снижает эффект обогрева. В качестве утеплителя принято использовать пеноплекс или пенофол. Пеноплекс обладает отличными теплоизолирующими свойствами, отталкивает влагу и не теряет своих свойств во влажной среде. Он имеет хорошую стойкость к нагрузкам на сжатие, удобен в работе и недорого стоит. Пенофол имеет ещё и фольгированный слой, который служит отражателем теплового излучения внутрь квартиры.
Первый вариант заключается в том, что контур кладём на настил из утеплителя - пенополистирола, пенофола или другого подходящего материала. Контур накрываем сверху деревом либо другим покрытием. Пошагово процесс выглядит следующим образом:
Второй вариант поэтапно выглядит так:
Контролируется температура при помощи двух термометров - один показывает температуру теплоносителя, поступающего в магистраль, другой - температуру обратного потока. Если разница составляет от 5 до 10 градусов Цельсия, значит,конструкция работает нормально.
Способы укладки контура тёплого водяного пола
Когда осуществляем монтаж, магистраль можно выкладывать следующими способами:
Для просторных комнат простой геометрической конфигурации стоит применять метод улитки. Для комнат небольшого размера сложной формы удобнее и эффективнее использовать метод змейки.
Эти способы, разумеется, можно комбинировать между собой.
в зависимости от диаметра магистрали и размера комнаты. Чем меньше шаг укладки, тем лучше и качественней прогревается жильё, но с другой стороны тогда существенно возрастают затраты на нагрев теплоносителя, на материалы и монтажконструкции. Максимальная величина шага может составлять 30 сантиметров, но превышать эту величину нельзя, в противном случае человеческая ступня будет чувствовать разницу температур. Возле наружных стен теплопотери будут больше, поэтому шаг укладки магистрали в этих местах должен быть меньше, чем посередине.
Материалом для изготовления труб служит полипропилен либо сшитый полиэтилен. Если вы используете полипропиленовые трубы, стоит подбирать вариант с армированием стекловолокном, поскольку полипропилен при нагревании имеет склонность расширяться. Полиэтиленовые трубы при нагревании ведут себя хорошо и армирование им не требуется.
Длина контура водяного пола
Длина водяного контура тёплого пола рассчитывается по формуле:
L=S\N*1,1, где
L - длинапетли,
S - площадь обогреваемого помещения,
N - длина шага укладки,
1,1 - коэффициент запаса трубы.
Существует такое понятие, как максимальная длина водяной петли - если мы превышаем её, может возникнуть эффект обратной петли. Это ситуация, когда поток теплоносителя распределяется в магистрали таким образом, что насос любой мощности не может привести его в движение. Максимальный размер петли напрямую зависит от диаметра трубы. Как правило она находится в границах от 70 до 125 метров. Здесь играет роль и материал, из которого изготовлена труба.
Возникает вопрос - а что делать, если один контур максимального размера не в состоянии обогреть помещение? Ответ прост - проектируем двухконтурный пол.
Монтаж системы, где используется двухконтурныйвариант конструкции, ничем не отличается от того, где применяется один контур. Если же двухконтурныйвариант не справляется с задачей, добавляем необходимое количество петель, сколько возможно подключить к самодельному коллектору для теплого пола из полипропилена.
Возникает вопрос - насколько одинконтур по размеру может отличаться от другого в конструкции, где их больше, чем один. По идее монтаж конструкции тёплого водяного пола предполагает равное распределение нагрузки и поэтому желательно, чтобы длина петель была примерно одинаковой. Но это не всегда возможно, особенно если один коллектор обслуживает несколько комнат. Например, размерпетли в ванной будет явно меньше, чем в гостиной. В таком случае балансировочная арматура выравнивает нагрузку по контурам. Разброс размера в таких случаях допускается до 40 процентов.
Монтаж конструкции тёплого водяного подогрева допускается только в тех участках комнаты, где не будет никакой габаритной мебели. Это связано с излишней нагрузкой на него и с тем, что в этих участках невозможно обеспечить правильную теплоотдачу.Это пространство называют полезной площадью помещения. В зависимости от этой площади, а также от шага укладки зависит количество петель конструкции.
Монтаж тёплого пола - что ещё нужно знать
Выполняя монтаж системы водяного подогрева, следует знать ещё несколько важных вещей.
Заключение
Системы тёплого водяного подогрева чрезвычайно удобны и эффективны в эксплуатации. Их монтаж вполне реально выполнить своими силами. Большую роль играет правильность расчётов, аккуратность и тщательность выполнения всех работ, учёт всех особенностей и мелочей. После проведения всех работ вы сможете наслаждаться теплом уютом и комфортом отлично обогреваемого помещения с полом, по которому так приятно ходить босиком.
Современная система тёплых водяных полов отождествляется с высоким уровнем уюта и комфорта. Такой пол эффективно обогревает помещение и не оказывает вредного воздействия на жизнь и здоровье жильцов. Подобные результаты могут быть достигнуты только при условии правильно выполненных расчётов и грамотно проведённых монтажных работах.
Тёплый водяной пол может являться основным источником отопления жилого помещения или служить вспомогательным обогревательным элементом. Основные расчёты таких полов базируются на данных схемы работы: лёгкий подогрев поверхности для улучшения комфорта или обеспечение полноценным теплом всей площади помещения. Выполнение второго варианта предполагает более сложную конструкцию тёплого пола и надёжную систему регулировки.
Расчёты и проектирование базируются на нескольких характеристиках помещения, а также выборе варианта отопления - основное или дополнительное. Немаловажными показателями являются тип, конфигурация и площадь помещения, в котором запланирован монтаж такого вида отопительной системы. К оптимальному варианту относится использование поэтажного плана с указанием всех необходимых для расчётов параметров и размеров. Допускается самостоятельное выполнение максимально точных замеров.
Чтобы определиться с величиной теплопотерь, потребуется наличие следующих данных:
Кроме того, учитывается толщина и изоляция пола, а также вид предполагаемого к использованию напольного покрытия, что оказывает непосредственное влияние на эффективность всей отопительной системы.
При выполнении расчётов следует принимать во внимание желаемую для обустраиваемого помещения температуру.
Расход трубы теплого пола в зависимости от шага петли
| Шаг, мм | Расход трубы на 1 м2, м п. |
|---|---|
| 100 | 10 |
| 150 | 6,7 |
| 200 | 5 |
| 250 | 4 |
| 300 | 3,4 |
Все расчёты водяных тёплых полов должны быть произведены предельно тщательно. Любые недочёты при проектировании могут быть исправлены только в результате полного или частичного демонтажа стяжки, что способно не только повредить внутреннюю отделку в помещении, но и приведёт к значительным затратам времени, сил и средств.
Короткие трубы предполагают использование более слабого циркуляционного насоса, что делает систему экономически выгодной. Контур с диаметром 1,6 см не должен быть длиннее 100 метров, а для труб с диаметром 2 см максимальная длина составляет 120 метров.
Для выполнения системы отопления на площади 10 квадратных оптимальным вариантом будет:
Следует учитывать, что разница между температурой поверхности и теплоносителя может составлять порядка 15 °C.
Оптимальный способ при укладке трубной системы представлен «улиткой». Именно такой вариант монтажа способствует максимально равномерному распределению тепла по всей поверхности и позволяет минимизировать гидравлические потери, что обусловлено плавными поворотами. При укладке труб в зоне наружных стен оптимальный шаг составляет десять сантиметров. Для выполнения качественного и грамотного крепления целесообразно проводить предварительную разметку.
Полученные в результате замеров данные являются основой для расчёта мощности такого оборудования, как нагревательный тепловой насос, газовый или электрический котёл, а также позволяют определить расстояние между трубами при выполнении монтажных работ.
Значительно облегчить расчёты и сделать их максимально точными позволяет использование специальных компьютерных программ. Все расчёты должны выполняться с учётом способа монтажа и расстояния между трубами.
Основными показателями, характеризующими систему, являются:
Следует учитывать, что при значительной площади отапливаемого помещения допускается увеличивать шаг укладки с одновременным увеличением температурного режима теплоносителя. Возможный диапазон шага при укладке составляет от пяти до шестидесяти сантиметров.
Наиболее распространённые соотношения расстояний и тепловых нагрузок:
Чтобы точно знать, достаточно ли использовать систему как единственный источник обогрева или же «тёплые полы» могут служить исключительно дополнением к основному отоплению, необходимо выполнить черновой, предварительный расчёт.
Чтобы определить плотность эффективного теплового потока, отдаваемого м² тёплых полов, необходимо воспользоваться формулой:
g (Вт/м²) = Q (Вт) / F (м²)
Для вычислений величины Q учитывается площадь всех окон, средняя высота потолков в помещении, теплоизоляционные характеристики полов, стен и кровли. При выполнении напольного отопления в качестве дополнительного, суммарный объём теплопотерь целесообразно определять в форме процентного соотношения.
При расчётах величины F учёту подлежит только участок пола, участвующий в процессе обогрева помещения. На участках расположения предметов интерьера и мебели следует оставлять свободные зоны шириной порядка 50 сантиметров.
Для определения средней температуры теплоносителя в условиях нагревательного контура используется формула:
ΔТ (°С) = (TR + TO) / 2
Рекомендуемые температурные параметры в °С на вход и выход для стандартного теплоносителя составляют: 55-45, 50-40, 45-35, 40-30. Следует учитывать, что температурный показатель на подачу не может быть выше 55 °С, с условием температуры на обратный контур с разницей в 5 °С.
В соответствии с полученными величинами g и ΔТ выполняется подбор диаметра и шага для монтажа труб. Удобно использовать специальную таблицу.
На следующем этапе производится расчёт приблизительной длины задействованных в системе труб. С этой целью необходимо разделить показатель площади обогреваемого пола в м² на расстояние между уложенными трубами в метрах. К полученному показателю следует прибавить запас длины на выполнение загибов и подключение к длине прибавляется длина на загибы труб и длина на подключение к системе коллекторов.
При известной длине и диаметре труб легко высчитывается показатель объёма и скорость теплоносителя, оптимальная величина которого составляет 0,15-1 метр в секунду. При более высоких значениях скорости движения следует увеличить показатель диаметра используемых труб.
Правильный выбор насоса, используемого в отопительном контуре, базируется на величине расхода теплоносителя с запасом в двадцать процентов. Такое увеличение показателя соответствует параметрам гидравлического сопротивления в трубной системе. Подбор наноса для циркуляции нескольких отопительных систем заключается в соответствии показателей мощности этого оборудования с общим расходом всех используемых отопительных контуров.
Чтобы получить максимально точные расчёты, целесообразно обратиться за консультацией профессионалов, специализирующихся на выполнении монтажа внутренних инженерных коммуникаций.
Допускается использование онлайн-калькулятора, который облегчит расчёты, но даст весьма приблизительные вычисления, представляющие общую информацию о масштабах предстоящих монтажных работ.
Для обогрева старых и ветхих сооружений, не обладающих качественным утеплением, нецелесообразно использовать систему тёплых водяных полов в качестве единственного отопительного элемента, что обусловлено низкой степенью эффективности и высоким уровнем энергозатрат.
Уровень технической грамотности всех выполненных расчётов оказывает непосредственное влияние на качественные характеристики монтируемой отопительной системы. Правильные расчёты позволяют оптимизировать финансовые затраты не только на процесс установки водяного обогрева полов, но и минимизировать расходы во время эксплуатации и обслуживания всей отопительной системы.
Прокладка труб обогрева под покрытием пола считается одним из лучших вариантов отопления дома или квартиры. Они потребляют меньше ресурсов для поддержания указанной температуры в комнате, превышают стандартные настенные радиаторы по уровню надежности, равномерно распределяют тепло в помещении, а не создают отдельные «холодные» и «горячие» зоны.
Длина контура водяного теплого пола - важнейший параметр, который необходимо определить до начала монтажных работ. От него зависит будущая мощность системы, уровень нагрева, выбор комплектующих и конструктивных узлов.
Строителями используются четыре распространенных схемы укладки труб, каждая из которых лучше подходит для использования в помещении различной формы. От их «рисунка» в немалой степени зависит максимальная длина контура теплого пола. Это:
Выбранный вариант укладки оказывает влияние на максимальную длину водяного пола, потому что меняется количество петель труб и радиус изгиба, который также «съедает» определенный процент материала.
Максимальная длина трубы теплого пола для каждого контура рассчитывается отдельно. Чтобы получить необходимое значение понадобится следующая формула:
Ш*(Д/Шу)+Шу*2*(Д/3)+К*2
Значения указываются в метрах и означают следующее:
Полученная в результате вычислений длина контура теплого пола дополнительно увеличивается на 5%, куда входит небольшой запас на нивелирование ошибок, изменение радиуса сгибания трубы и соединение с фитингами.
В качестве примера расчета максимальной длины трубы для теплого пола на 1 контур возьмем помещение в 18 м2 со сторонами в 6 и 3 м. Расстояние до коллектора составляет 4 м, а шаг укладки 20 см, получается следующее:
3*(6/0,2)+0,2*2*(6/3)+4*2=98,8
К результату добавляется 5%, что составляет 4,94 м и рекомендуемая длина контура водяного теплого пола увеличивается до 103,74 м, которые округляются до 104 м.
Второй по важности характеристикой является диаметр используемой трубы. Она напрямую влияет на максимальное значение длины, количество контуров в помещении и мощность насоса, который отвечает за циркуляцию теплоносителя.
В квартирах и домах со средним размером комнат используются трубы 16, 18 или 20 мм. Оптимальным для жилых помещений является первое значение, оно сбалансировано в плане затрат и производительности. Максимальная длина контура водяного теплого пола 16 трубой составляет 90-100 м в зависимости от выбора материала трубы. Превышать этот показатель не рекомендуется, потому что может образоваться так называемый эффект «запертой петли», когда, вне зависимости от мощности насоса движение теплоносителя в коммуникации прекращается из-за высокого сопротивления жидкости.
Чтобы выбрать оптимальное решение и учесть все нюансы, лучше обратиться к нашему специалисту за консультацией.
Монтаж системы отопления должен соответствовать следующим рекомендациям:
Если максимальная длина петли теплого пола 16 трубы превышает рекомендованное значение, то помещение разбивается на отдельные контуры, которые соединяются в одну отопительную сеть коллектором. Чтобы обеспечить равномерное распределение теплоносителя по всей системе, специалисты советуют не превышать разницу между отдельными петлями в 15 м, иначе меньший контур прогреется гораздо сильнее, чем больший.
Но что делать, если длина контура теплого пола 16 мм трубы различается на значение, которое превышает 15м? Поможет балансировочная арматура, которая изменяет циркулирующее по каждой петле количество теплоносителя. С ее помощью разница длин может составлять почти два раза.
Также длина контуров теплого пола для 16 трубы оказывает влияние на уровень нагрева. Для поддержания комфортной среды в помещении нужна определенная температура. Для этого прокачиваемая в системе вода нагревается до 55-60 °C. Превышение этого показателя может пагубно сказаться на целостности материала инженерных коммуникаций. В зависимости от назначения комнаты в среднем получаем:
В соответствии с максимальной длиной контура теплого пола 16 мм в 90-100 м разница на «входе» и «выходе» смесительного котла не должна превышать 5 °C, иное значение свидетельствует о теплопотере на отопительной магистрали.
