Расчёт мощности тёплого водяного пола

Советы и рекомендации

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.

Пример расчета водяного теплого пола

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.

Что и в каком количестве входит в систему

Как рассчитать теплый водяной пол? Сразу важно найти правильные ответы на вопросы:

1. какая труба подойдет для пола? Её диаметр и длина?
2. укладка трубы и её схема;
3. максимальная мощность котла;
4. коллектор и смесительный узел, который будет разбавлять горячую воду холодной.

При этом надо точно знать следующие показатели, от которых напрямую зависит качество отопления:

• расстояние между витками трубы. При подогреве шаг больше, чем при отоплении полами;
• длина каждого контура. Максимум 60 метров. Иначе даже лучшая укладка не обеспечит равномерный прогрев поверхности пола;
• площадь помещения (м2). При необходимости в одной комнате будет не один контур;
• мощности котла, насоса, коллектора. Эти показатели рассчитываются с учетом особенностей всей конструкции;
• вид напольного покрытия. От того, чем будет закрыт «пирог» зависит мощность всей системы.

Как рассчитать теплый водяной пол? Собрать данные, взять калькулятор, бумагу и все посчитать. Так что начнем.

В каких случаях можно обойтись без насоса

Перемещение теплоносителя в контуре может происходить благодаря законам физики. То есть, нагретая рабочая жидкость поднимается вверх, а охлажденная опускается вниз. Таким образом происходит нагрев помещения, так работает теплый пол без насоса от котла.

Больше всего такие системы применяют в загородных домах или на дачах. Это обусловлено тем, что в пригородных условиях электроснабжение не всегда отличается стабильностью или его нет вообще. Поэтому не всегда целесообразно использовать оборудование с принудительной циркуляцией.

На интернет-ресурсах компаний, которые заняты установкой подобного оборудования, можно найти схему подключения насоса для теплого пола.

Для людей, которые хотят сами спроектировать и смонтировать водяные полы, наш онлайн калькулятор для расчета водяного теплого пола будет просто незаменим!

Область применения нашего бесплатного калькулятора:

• расчет сметы (будет просчитана и отображена средняя стоимость всех материалов)
• расчет материалов (калькулятор рассчитает длину трубы для водяного теплого пола, коллектор, количество утеплителя, фитингов и крепежных элементов)

Вы можете сделать расчет теплых водяных полов по площади, калькулятор все сам просчитает и выдаст список всех материалов и их количество.

Виды копчения

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:

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.

Система водяного теплого пола: как устроена?

Система включает в свой состав следующие обязательные компоненты:

• источник тепла (котел, стояк централизованного отопления);
• теплоноситель (вода, тосол, масло и др.);
• трубы обогрева;
• утеплитель;
• управляюще-распределительное устройство;
• насос циркуляционный.

По разветвленной сети трубопроводов, расположенных на полу под покрытием, циркулирует теплоноситель. Источником тепла обычно выступает газовый котел.

Использование водяных полов в квартирах с источником тепла, подающимся централизованно по стояку, допускается в домах с поквартирной горизонтальной разводкой отопления.

Схема обустройства теплого пола

С целью одинакового прогрева полов трубы размещают на не большом расстоянии между собой (100-200 мм). У стен расстояние между трубами оставляют меньше чем в центре помещения. Раскладка труб проводится по двум схемам:

• змейкой – ассоциируется с трассой слалома или зигзагом;
• улиткой – напоминает спираль.

Теплоноситель, прогретый до температуры 35-45 градусов, проходя по трубопроводу, теряет температуру. Оптимальная длина трубопровода (петли) до 120 м. Этого хватает для покрытия помещения площадью до 20 м2. Для больших помещений монтируют несколько трубопроводов. К источнику тепла их подсоединяют параллельно через коллектор, который располагают в специальном шкафу. В нем же устанавливают запорную и управляюще-регулирующую аппаратуру (манометры, термостаты, сливные краны, датчики расхода, воздушные клапаны), а также насосы.

Общие правила

Прежде чем перейти к подсчетам, сформулируем несколько правил общего характера, применимых при монтаже систем теплого пола своими руками.

• Все материалы над уровнем нагревательного элемента (трубы, кабеля или пленки) должны иметь максимальную теплопроводность. Инструкция связана с тем, что эффективная теплоотдача прямо пропорциональна тепловой мощности нагревательного элемента и обратно – тепловому сопротивлению покрытия.
• Ниже нагревательного элемента необходима, напротив, максимально эффективная теплоизоляция. Мы не заинтересованы в потерях тепла через перекрытие. В идеале теплоизоляционный материал должен не только блокировать передачу тепла за счет прямого контакта или конвекции, но и отражать тепловое излучение.
• Чем лучше теплоизоляция дома в целом, тем меньше потребности в тепловой мощности. Рекомендации и нормативы несложно найти в СНиП “Тепловая защита зданий” (23-02-2003); там же в приложении приводятся значения теплопроводности различных материалов, используемых в строительстве.
• Теплые полы под мебелью с массивным основанием – пустая трата денег. Поверхность все равно будет надежно теплоизолирована от комнаты. В случае пленочного нагревательного элемента или резистивного греющего кабеля высокая степень теплоизоляции участка пола грозит еще и перегревом с последующим выходом нагревательного элемента из строя.

Схема укладки для кухни. Пол под мебелью не обогревается.

Монтаж водяного теплого пола собственноручно

После того как Вы закупили материалы, можно приступать к монтажу.

Ввиду того что перекрытия могут быть не только бетонным, но и деревянным, мы рассмотрим оба варианта

Монтаж водяных теплых полов своими руками мы разделили на 6 этапов:

2.1. Очистка основания
2.1.1. Бетонный пол

Уберите весь мусор и сбейте отдельные бетонные наросты, если они есть. Не волнуйтесь если основание пола неровное, это никак не повлияет на качество монтажа.

2.1.2. Деревянный пол

Просто очистить поверхность от крупного мусора.

2.2. Утепление основания
2.2.1. Бетонное

В случае если черновая стяжка не утеплена – требуется утепление. Чаще всего утепляют экструдированным пенополистиролом (Пеноплэкс) или матами. Плиты Пеноплэкса или маты просто прибиваются дюбель-грибами к основанию как это показано на видео:

2.2.2. Деревянное

Деревянное основание не нуждается в утеплении, но не лишним будет застелить его вспененным полиэтиленов (Пенофол) с отражающей поверхностью.

2.3. Монтаж демпферной ленты

Лента крепится на стены, посему, разделим все стены на 2 типа по методу монтажа.

2.3.1. Бетонная или кирпичная стена

Тут следует крепить ленту дюбель-грибами. Не стоит надеяться на самоклеящуюся ленту – она отвалится на следующий же день.

2.3.2. Деревянная, гипсокартонная, стена со штукатуркой

В данном случае, лента крепится обычным монтажным степлером, это просто и быстро.

2.4. Арматурная сетка

Если стяжка Вашего пола менее 3 см или в связи с рельефом основания существуют локальные места где стяжка будет менее 3 см – вам нужна будет арматурная сетка.

Сетку можно укладывать под трубу и на трубу. Но если Вы положите сетку на трубу, то Вам будет очень неудобно ходить по ней во время монтажа бетонной стяжки, сетка под ногами будет выгибаться и торчать из стяжки, чтобы этого избежать необходимо положить несколько досок и ходить только по ним.

2.5. Крепления для трубы

Крепежные элементы трубы подбираются исходя из типа утеплителя, наличия закрепленной арматурной сетки под трубой и типом основания.

Об этом уже говорилось в пункте

2.6. Укладка трубы

Перед началом монтажа необходимо определиться с методом укладки трубы и местом где будет размещаться коллектор. Существует 3 варианта:

• двойной спиралью (рис.1);
• змейкой (рис.2);
• двойной змейкой (рис.3).

Самый эффективный вариант — это двойная спираль (рис.1), в этом варианте тепло распределяется максимально равномерно.

К этому моменты Вы должны были уже определиться с шагом укладки трубы. А для того чтобы было удобней производить монтаж рекомендуем сделать лекало размером равным Вашему шагу укладки из любого подручного материала (кусочка трубы или утеплителя, например).

Начинать монтаж рекомендуем с самых дальних от коллектора контуров!

2.7. Монтаж коллектора

Коллектор обычно монтируется в специальный шкаф и на стену.

2.7.1. Сборка коллектора

Для начала надо собрать коллектор и закрепить его на месте.

2.7.2. Обвязка коллектора

После сборки коллекторного узла и монтажа его в том месте где Вам необходимо, переходим к «обвязке» (присоединение петель водяного теплого пола к патрубкам коллектора через фитинги) коллектора.

2.7.3. Опрессовка системы

После того как у нас уже собрана вся основная система водяного теплого пола, ее необходимо «опрессовать» (заполнить контура теплого пола теплоносителем или сжатым воздухом). Это делается для проверки герметичности.

Рекомендуется оставить опрессованную систему под давлением 3-6 бар на 1-2 суток чтобы выявить возможные протечки.

После опрессовки и проверки системы можно переходить к монтажу цементно-песчаной стяжки.

Тепловые потери зданий и помещений

Изоляция дома, предотвращающая потери тепла, один параметров на котором основывается расчет мощности теплого пола на метр квадратный или погонный.

Таблица 1. Необходимая удельная мощность отопления помещений в зависимости от состояния его изоляции

Кроме обустройства дома, немаловажное значение имеют:

• окружающие климатические условия;
• использованные строительные материалы;
• и даже расположение относительно сторон света.

Многоэтажные жилые дома, не относящиеся к аварийному или ветхому жилью, отличаются неплохой теплоизоляцией. Ну, а если домовладельцы приложили достаточно усилий, изоляция помещений может стать хорошей или отличной. Оценивают тепловые потери жилого здания теплотехники, специалисты профильных предприятий.

Примерную оценку изолированности помещения можно сделать самостоятельно на онлайн калькуляторах, размещенных на строительных сайтах. Современные СНИПы требуют уровень теплозащиты зданий в пределах 100-130 Вт/м². К сожалению, не всегда достигается подобная  величина защиты при строительстве жилья.

В технологиях монтажа теплых полов, немаловажное значение имеет дополнительная теплоизоляция обогревательной системы от перекрытий. Все получаемое тепло должно быть направлено внутрь помещения

Как подсчитать расход электроэнергии

Чтобы самостоятельно определить, сколько энергии потребляет электрический теплый пол, необходимо воспользоваться следующей формулой:

W=S*P*0,4, где

S – площадь помещения;

Р — мощность системы;

0,4 — коэффициент, учитывающий, сколько поверхности пола в комнате застелено кабелем/пленкой. Другими словами,  0,4*S — полезная площадь обогрева. 

Допустим, к примеру, нам нужно рассчитать расход электроэнергии электрического теплого пола мощностью 150 Вт/м2 в гостиной, площадью 25 м2.

Тогда, наша формула примет следующий вид:

W=25*150*0,4=1500 Вт, что означает потребление 1,5 кВт в час.

Значит, нам известно почасовое потребление известно, но это еще, далеко, не все.

Как правило, система подогрева работает 8-9 часов в сутки, когда все жители находятся дома. Итого, в день затраты электроэнергии будут примерно 12-13,5 киловатт. Получается, что месячный расход электроэнергии «теплого пола» составит около 360-400 кВт.

 Примем, во внимание, что приведенные расчеты – очень грубые, и фактический расход в 2 раза меньше. Связано это с тем, что следует установить терморегуляторы, которые экономят электроэнергию, примерно, на 40 %. 

Далее, умножаем мощность, которую расходует система в месяц на стоимость одного киловатта энергии на момент расчета

Итого, получиться готовое энергопотребление системы, на основании которого можно делать анализ, выгодно такое отопление или нет

Далее, умножаем мощность, которую расходует система в месяц на стоимость одного киловатта энергии на момент расчета. Итого, получиться готовое энергопотребление системы, на основании которого можно делать анализ, выгодно такое отопление или нет.

Формула расчета довольно простая. По данной технологии можно запросто подсчитать энергопотребление теплого пола в любой комнате: спальне, кухне, ванной и даже на балконе, главное — иметь под рукой калькулятор!

Мы увидели, сколько электроэнергии потребляет теплый пол. Если произвести расчет для всех комнат, то выйдет приличная сумма «за свет». Конечно же, при оплате первой же квитанции, вы задумаетесь, как можно сократить затраты и сделать систему отопления экономичной.

Однако, мы приведем несколько советов,  которые позволят заметно снизить потребление электричества теплым полом в доме:

1. Позаботьтесь о качественном утеплении дома. Экспериментальным путем было определено, что хорошая теплоизоляция сокращает расход электроэнергии на 35-40%.

2. Обязательно установите терморегулятор на стену в самой холодной точке комнаты. Таким образом, отопление будет включаться при понижении температуры ниже установленной, и, наоборот, выключаться при достаточном нагреве помещения. Регуляторы температуры, как мы уже говорили, позволяют сократить до 40% потребляемого электричества.

3. Установите в доме многотарифный счетчик электроэнергии, при котором тариф на электричество в ночное время меньше в 1,5-2 раза (в зависимости от региона). Все равно, электрический теплый пол будет работать при Вашем присутствии, а это как раз в вечернее время, когда Вы приходите с работы. Так зачем платить больше? 

4. Осуществляйте укладку материала только по полезной площади. Не стоит производить монтаж под мебелью и бытовой техникой, это не целесообразно с точки зрения сокращения расхода и к тому же запрещается самими производителями нагревательных материалов.

5. Можете немного пожертвовать отоплением, понизив температуру в помещении всего лишь на 1 градус. Незначительное пожертвование позволяет сократить расход электроэнергии электрического теплого пола на целых 5%!

Смотрим видео-ролик на эту тему:

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.

1. При этом для частного дома принято корректировать усредненный показатель потерь тепла исходя из общей площади строения:
2. 120 Вт/м² – при площади дома до 150 м²;
3. 100 Вт/м² – при площади 150-300 м²;
4. 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.

Устройство водяного тёплого пола в доме

Теплоноситель в полу монтируется в виде одинарной или двойной змейки, спирали. От выбора расположения контура зависит общая длина трубы. Идеальный вариант – одинаковые по размерам витки. Однако на практике создать равномерные петли сложно и нецелесообразно.

Когда пол делают во всём доме, учитывают параметры помещений. В санузле, ванной, прихожей, которые занимают меньшую площадь по сравнению с гостиной, спальней или другими комнатами большие по длине витки создавать сложно. Для их обогрева не требуется много труб. Длина их может быть ограниченной несколькими метрами.

Некоторые рачительные хозяева при устройстве водяного контура обходят эти помещения стороной. Это экономит материалы, трудозатраты и время. В малгабаритных помещениях монтировать тёплый пол труднее, чем в просторных.

Если ситема обходит такие закутки, важно правильно высчитать максимальные параметры давления в системе. Для этого используют балансировочную арматуру. Она предназначена для уравнивания потери давления по разным контурам

Она предназначена для уравнивания потери давления по разным контурам.