Расчёт труб для тёплого пола: подбор труб по параметрам, выбор шага укладки + пример расчета

Как проводят расчет трубы для водяного теплого пола?

Водяной теплый пол представляет собой систему соединенных между собой труб, которые затем подключаются к коллектору. В качестве расходных материалов берут гофрированные, медные (очень дорогие) или металлопластиковые изделия. Тип труб должен учитываться используемым вами калькулятором теплого пола, ведь материал их производства не только влияет на стоимость монтажа системы, но и на тепловые характеристики. Но для расчета расхода труб для теплого водяного пола на квадратный метр только типа расходных материалов недостаточно.

Нужно знать:

Площадь, на которой будет выполняться укладка системы.

Ее называют полезной. Рассчитывается она очень просто. Нужно из общей площади помещения вычесть ту площадь, которую будут занимать стационарные предметы мебели — кухня, диван или кровать с коробами, шкафы и т.д. Чтобы было проще выполнить расчет трубы для теплого пола без калькулятора, эксперты предлагают сделать графический чертеж. План помещения, где будет выполнена укладка, или всей квартиры с разметкой полезных площадей. Теперь провести расчет водяных теплых полов по площади будет не сложно — нужно сложить все полезные площади.

Тип укладки труб.

Существует несколько вариантов — «змейка», «улитка», «двойная змейка» и «угловая улитка». Формы монтажа труб можно комбинировать.

Обычно «змейку» выбирают при организации вспомогательной системы обогрева незначительных по площади помещений. Также имеет смысл поинтересоваться, как рассчитать длину трубы для теплого пола с учетом укладки «змейка» и владельцам частных домов с качественным наружным утеплением. В комнатах с незначительными потерями тепла этот способ монтажа труб будет эффективным. Дело в том, что он предполагает размещение изделия по синусоиде с протягиванием вдоль стен. Поэтому в больших комнатах (длина трубы свыше 65 м) температура поверхности может сильно колебаться — свыше 90С. Этот недостаток слегка устраняет «двойная змейка». Поэтому использовать нужно тот онлайн калькулятор теплого водяного пола, который учитывает полезную площадь и тип монтажа труб.

В объемных пространствах стандартной геометрии (без дизайнерских излишеств) — прямоугольник, квадрат, круг — удобнее применять тип укладки «улитка». Способ еще называть «спираль». Он предполагает фиксацию трубы вдоль стен с последующим изгибом на 900 и закручиванием. Метод позволяет эффективно чередовать трубы «подачи» и «обратки». Его применение не только упрощает расчет трубы для теплого пола на 1 м2, но и позволяет организовать равномерный прогрев поверхности.

Шаг укладки.

Шаг — расстояние между соседними изделиями. Он не должен превышать отметку в 30 см. Такое ограничение связано с неэффективностью работы теплого пола. При ходьбе по нему ступни человека не должны ощущать перепад температур. При монтаже труб с шагом свыше 33 см такой эффект будет очень заметен. Любой онлайн калькулятор трубы теплого пола учитывает этот параметр.

Есть ограничение и для граничных зон. Здесь трубы размещаются с шагом 10 см. В остальных зона параметр увеличивают на 5 см (обычно). То есть 15, 20 и 25 см. Чем больше шаг, тем менее тепло в помещении и тем меньший объем расходных материалов потребуется. Поэтому если вы не знаете, как рассчитать длину трубы для теплого водяного пола, вспомните о назначении отапливаемой площади и личных требованиях комфорта. Если это спальня при плохом центральном отоплении, тогда 10-15 см. Если коридор, 20-25 см. Но прибавка 5 см не категоричная. Шаг может быть и 17.5 см, и 11.5 см. Его удобнее рассчитать по площади и назначению комнаты, учитывая теплоотдачу теплого пола, которую по таблице выше можно посмотреть.

Параметры для расчета теплового контура

На стадии проектирования необходимо решить ряд вопросов, определяющих конструктивные особенности теплого пола и режим эксплуатации – подобрать толщину стяжки, насос и другое необходимое оборудование.

Технические аспекты организации отопительной ветки во многом зависят от ее назначения. Помимо назначения, для точного расчета метража водяного контура понадобится ряд показателей: площадь покрытия, плотность теплового потока, температура теплоносителя, вид напольного покрытия.

Площадь покрытия трубами

При определении габаритов основания под укладку труб в учет берется пространство, не загроможденное крупной техникой и встроенной мебелью. Необходимо заранее продумать компоновку предметов в помещении.

Если водяной пол используется как основной поставщик тепла, то его мощности должно хватать для возмещения 100% тепловых потерь. Если змеевик – дополнение к радиаторной системе, то он обязан покрывать 30-60% издержек теплоэнергии помещения

Тепловой поток и температура теплоносителя

Плотность теплового потока – это расчетный показатель, характеризующий оптимальное количество теплоэнергии для отопления комнаты. Величина зависит от ряда факторов: теплопроводности стен, перекрытий, площади остекления, наличия утепления и интенсивности воздухообмена. Исходя из теплового потока, определяется шаг укладки петли.

Максимальный показатель температуры теплоносителя – 60 °С. Однако толщина стяжки и напольное покрытие сбивают температуру – по факту на поверхности пола наблюдается около 30-35 °С. Разница между термопоказателями на входе и выходе контура не должна превышать 5 °С.

Вид напольного покрытия

Финишная отделка влияет на эффективность системы. Оптимальная теплопроводность у кафеля и керамогранита – поверхность быстро нагревается. Хороший показатель КПД водяного контура при использовании ламината и линолеума без теплоизоляционной прослойки. Наименьшая теплопроводность у деревянного покрытия.

Степень теплоотдачи зависит и от материала заливки. Максимально эффективна система при использовании тяжелого бетона с природным заполнителем, например, морской галькой мелкой фракции.

Цементно-песчаный раствор обеспечивает средний уровень теплоотдачи при разогреве теплоносителя до 45 °С . КПД контура существенно падает при устройстве полусухой стяжки

При расчете труб для теплого пола следует учесть установленные нормы температурного режима покрытия:

• 29 °С – жилая комната;
• 33 °С – помещения повышенной влажности;
• 35 °С – проходные зоны и пояса холода – участки вдоль торцевых стен.

Немаловажное значение для определения плотности укладки водяного контура отыграют климатические особенности региона. При расчете теплопотерь надо учитывать минимальную температуру зимой

Как показывает практика, сократить нагрузку поможет предварительное утепление всего дома. Есть смысл сначала теплоизолировать помещение, а после приступать к расчету теплопотерь и параметров трубного контура.

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.

Примеры удачных работ

При всех сложностях и строгих инструкциях многие люди справлялись с установкой теплого водяного пола сами. Главное – правильно все выполнить. Если вы не уверены в своих силах, то можете обратиться в определенные компании, где профессионалы помогут вам составить схему пола, закупить необходимые материалы и осуществить монтаж системы. Конечно, за это нужно тоже заплатить, и возможно, это выйдет дороже, нежели если бы вы сделали все сами. Но иногда этот вариант лучше, ведь если сделаете все неправильно, то придется потратиться дважды.

Если вы соберетесь обратиться за помощью к профессиональной бригаде, то обязательно заранее убедитесь в том, что эти люди действительно специалисты своего дела. Прочитайте отзывы о них работе, прочитайте мнения людей на специализированных форумах, и только потом обращайтесь в выбранную вами фирму. Мошенников или непрофессионалов лучше не допускать к такой тонкой и тяжелой работе.

Если вы хотите смонтировать теплые полы с газовым котлом, вы должны помнить о том, что это дорогой, но максимально оптимальный способ снизить затраты на отопление своего дома. Когда монтаж будет произведен грамотно и четко, то проблем с эксплуатацией не возникнет. Но лучше все равно взвесьте все за и против, узнайте точные расценки на необходимые элементы. После этого решите, насколько это нужно вам.

Не бойтесь задавать вопросы специалистам, обращайтесь за квалифицированной консультацией. Для того чтобы уложить теплые полы самостоятельно, потребуется максимальный объем полезной информации. Теплый пол – выгодное и экономичное решение для создания уютной обстановки в вашем доме.

О ключевых правилах монтажа водяного теплого пола смотрите в следующем видео.

Расчет необходимого количества труб

Для устройства пола с водяным обогревом выбирают разные методы укладки труб, отличающиеся формой: змейка трех видов – собственно змейка, угловая, двойная и улитка. В  одном смонтированном контуре моет встречаться комбинация разных форм. Иногда для центральной зоны пола выбирают «улитку» а для краев — однин из видов «змейки».

«Улитка» — рациональный выбор для объемных помещений с простой геометрией. В помещениях сильно вытянутых или имеющих сложные очертание лучше применить «змейку» (+)

Дистанцию между трубами называют шагом. Выбирая этот параметр нужно удовлетворить два требования: ступня ноги не должна чувствовать разницы температуры на отдельных зонах пола, а использовать трубы нужно максимально эффективно.

Для пограничных зон пола рекомендуют применять шаг в 100 мм. На остальных участках можно сделать выбор шага в пределах от 150 до 300 мм.

Важное значение имеет теплоизоляция пола. На первом этаже ее толщина должна достигать минимум 100 мм

Для этой цели используют минвату или экструзивный пенополистирол

Для подсчета длины трубы есть простая формула:

L = S/N*1.1, где

• S – площадь контура;
• N – шаг укладки;
• 1,1 – запас на изгибы 10%.

К итоговому значению добавляют отрезок трубы, проложенной от коллектора до разводки теплого контура как на обратке, так и на подаче.

Пример расчета.

Исходные значения:

• площадь – 10 м²;
• расстояние до коллектора – 6 м;
• шаг укладки – 0,15 м.

Решение задачи простое: 10/0,15*1,1+(6*2) = 85,3 м.

Используя металлопластиковые трубы длиной до 100 м, чаще всего выбирают диаметр 16 или 20 мм. При длине трубы 120-125 м сечение ее должно равняться 20 мм².

Одноконтурная конструкция подходит только для помещения с небольшой площадью. Пол в больших комнатах делят на несколько контуров в соотношении 1:2 – длина конструкции должна превышать ширину в 2 раза.

Вычисленное ранее значение — это протяженность трубы для пола в целом. Однако для полноты картины нужно выделить длину отдельного контура.

На этот параметр влияет гидравлическое сопротивление контура, определяемое диаметром выбранных труб и объемом воды подаваемой в единицу времени. Если этими факторами пренебречь, потери давления будут настолько большими, что никакой насос не заставит теплоноситель циркулировать.

Определение расхода трубы в зависимости от выбранного шага укладки

Контуры одной длины — это случай идеальный, но на практике встречающийся нечасто, т.к площади помещений разного предназначения очень отличается и приводить длину контуров к одному значению просто нецелесообразно. Профессионалы допускают разницу в длине труб от 30 до 40%.

Величиной диаметра коллектора и пропускной способностью узла смешения определяется допустимое число петель, подключенных к нему. В паспорте на узел смешения всегда можно найти величину тепловой нагрузки, на которую он рассчитан.

Допустим, коэффициент пропускной способности (Kvs) равен 2,23 м3/ч. При таком коэффициенте определенные модели насоса выдерживают нагрузку от 10 до 15 Вт.

Чтобы определить количество контуров, нужно вычислить тепловую нагрузку каждого. Если площадь, занимаемая теплым полом, равняется 10 м², а теплоотдача 1 м², то показатель Kvs составляет 80 Вт, то 10*80 = 800 Вт. Значит, узел смешения сможет обеспечить 15 000/800 = 18,8 помещений или контуров площадью по 10 м².

Эти показатели максимальные, и применить их можно только теоретически, а в действительности цифру нужно уменьшить минимум на 2, тогда 18 – 2 = 16 контуров.

Нужно при подборе смесительного узла (коллектора) смотреть, есть ли у него такое количество выводов.

Проверка правильности подбора диаметра труб

Чтобы проверить, правильно ли было подобрано сечение труб, можно воспользоваться формулой:

υ = 4*Q*10ᶾ/n*d²

Когда скорость соответствует найденному значению, сечение труб выбрано верно. Нормативные документы допускают скорость максимум 3 м/сек. при диаметре до 0,25 м, но оптимальным значением является 0,8 м/сек., так как при росте ее величины повышается шумовой эффект в трубопроводе.

Полимерные трубы

В этом разряде можно сделать разделение на трубы из полипропилена и на изделия, основным материалом в которых выступает полиэтилен той или иной степени обработки.

Полипропиленовые трубы

О них уже разговор шел выше, но все же стоит несколько заострить внимание. Полипропиленовые трубы – великолепный материал для использования его в системах водопровода или при монтаже отопительных контуров «классического» типа – с радиаторами или конвекторами отопления. Вполне подойдут они и для обеспечения транспортировки теплоносителя от котла до места установки распределительного коллекторного узла, как для подачи, так и для обратки

Монтаж их – несложен, и при наличии специального сварочного аппарата необходимые навыки приобретаются буквально на ходу. Стоимость и самих труб, и всех необходимых элементов для монтажа – очень невысока

Вполне подойдут они и для обеспечения транспортировки теплоносителя от котла до места установки распределительного коллекторного узла, как для подачи, так и для обратки. Монтаж их – несложен, и при наличии специального сварочного аппарата необходимые навыки приобретаются буквально на ходу. Стоимость и самих труб, и всех необходимых элементов для монтажа – очень невысока

Полипропиленовые трубы – великолепный материал для использования его в системах водопровода или при монтаже отопительных контуров «классического» типа – с радиаторами или конвекторами отопления. Вполне подойдут они и для обеспечения транспортировки теплоносителя от котла до места установки распределительного коллекторного узла, как для подачи, так и для обратки. Монтаж их – несложен, и при наличии специального сварочного аппарата необходимые навыки приобретаются буквально на ходу. Стоимость и самих труб, и всех необходимых элементов для монтажа – очень невысока.

Полипропиленовые трубы обладают массой достоинств, но для контура «теплого пола» не подойдут

Но вот для контура уже придётся искать иное решение.

• Форма выпуска таких труб – короткие (в масштабах длин контуров теплого пола) отрезки.
• Труба обладает очень алой пластичностью, то есть изогнуть ее даже под сравнительно большим радиусом – невозможно, не говоря уже об укладке петель контура. То есть в любом случае нельзя избежать сварных стыков, о недопустимости которых уже говорилось.
• Теплопроводность материала – невысока, то есть должного теплообмена между теплоносителем и тощей пола обеспечиваться не будет, и общая эффективность системы будет низкой.
• Трубы из полипропилена выделяются на общем фоне самыми высокими показателями термического линейного расширения. Даже армированные, предназначенные для горячей воды, на длинных участках потребуют установки компенсаторных петель. В теплом полу, залитом стяжкой, такое выполнить невозможно, и стенки труб будут повергаться значительным внутренним напряжениям, что, безусловно, скажется на их долговечности.

Одним словом, что бы кто ни говорил, применять такие трубы для контуров теплого пола – совершенно неоправданное ни с каких точек зрения решение.

Трубы на основе полиэтилена

Уместным, наверное, сразу будет сделать очень важную оговорку. Дело в том, что если проанализировать большинство публикаций, посвященных этой проблеме, то можно прийти к не совсем правильному выводу. Очень часто делается градация всех гибких труб, подходящих для системы «тёплых полов», на изготовленные из сшитого полиэтилена и на металлопластиковые. Невольно возникает стойкая ассоциация, что полиэтилен – он сам по себе, а для металлопласта применяется какой-то иной полимер.

Поэтому и в этой статье попробуем придерживаться такой же классификации – основанной, в первую очередь, на исходном материале изготовления труб.

Для начала, наверное, стоит все же получить определенное понятие, что же скрывается под загадочным названием «сшитый полиэтилен»

Количество труб, необходимое для системы

Схема устройства металлопластиковой трубы.

Помимо материала при расчете необходимо учитывать давление воды в и обогреваемую площадь помещения.

Исходя из полученных данных производится подбор оптимального диаметра трубы. Обычно для применяются трубы, имеющие диаметр 1,60; 2,0 или 2,5 см. Если установить трубы, имеющие диаметр меньший требуемого, то это приведет к нарушению циркуляции воды в системе.

Водяное давление можно замерить своими руками, подключив к стояку манометр. После этого можно приступать к определению необходимой длины трубы.

Это делается для того, чтобы теплоноситель сначала нагревал более охлажденный воздух и затем распределялся по всей системе. Места помещения, в которых будет находится встроенная или тяжелая мебель, теплым полом не оборудуются. Для получения более достоверных результатов на данном этапе необходимо выбрать способ прокладки труб в полу. На сегодняшний день самыми популярными считаются два контура напольного отопления водой:

• зебра или змейка;
• улитка или спираль.

“Зебра” широко распространена на западе Европы и хороша легкостью расчета и устройства. Однако такой контур не может похвастаться равномерным распределением тепла и характерен существенными температурными перепадами между отдельными участками пола, соответствующими выходу или входу контура. Нередко температура пола может превышать предельно допустимую норму. Удобства от этого не добавляется, а тепловые потери увеличиваются. «Змейку» целесообразно применять в помещениях, имеющих небольшие теплопотери и температурную амплитуду колебаний воды на выходе и входе в пределах 5°С.

Схема монтажа теплого пола методом “зебра”.

В СНГ более распространен контур «улитка», хотя и характерен более сложным проектированием и монтажом в сравнении со “змейкой”. Этот способ монтажа обеспечивает равномерное распределение тепла по всей площади отапливаемого помещения. Происходит это за счет чередования параллельно уложенных подающих и обратных труб. В такой системе отопления пола точка возврата теплоносителя расположена посередине трубы, а средняя температура постоянна в любом месте. Все, можно приступать к расчету.

Взяв лист миллиметровки или любую другую бумагу с делениями, необходимо начертить план комнаты в масштабе 1:50 с учетом всех дверей и окон в масштабе 1:50. На плане изображается контур предполагаемого теплого пола, причем начинаться он должен от близлежащей к стояку стены, имеющей окна. Согласно действующим строительным нормативам и правилам между трубой теплого пола и стеной должно быть не менее 25 – 30 см, а расстояние между укладываемыми трубами зависит от диаметра и обычно колеблется в пределах 35 – 50 см. Начертив чертеж, будет нетрудно замерить длину труб. Умножая полученный результат на 50 (коэффициент масштаба), получают фактическую длину контура. Не следует забывать, что нужно добавить еще 2 м для подключения к стояку. Также выполнить расчет количества можно по следующей формуле: S / n + 2 х lпт, где

• S – площадь помещения (м2);
• n – расстояние между трубами;
• lпт – длина подающих труб.

Любую из величин можно замерить, используя рулетку.

Схема укладки теплого пола “улиткой”.

Площадь комнаты можно узнать из плана или можно ширину комнаты умножить на ее длину. Если комната будет оборудована габаритной мебелью или техникой, то под ней теплый пол не укладываются, а значит уменьшится и площадь. Помимо этого, как уже говорилось выше, необходимо соблюдать расстояние между стенами и трубами, которое должно составлять не меньше чем 30 см. Расстояние между укладываемыми трубами – шаг между осями труб теплого пола. Величина эта в зависимости от характеристик комнаты колеблется в пределах 5 – 60 см, то есть она зависит от влажности и температуры в помещении.

Чем холоднее в комнате, тем меньше шаг между трубами. Тут главное не увлекаться, может случиться так, что пол будет слишком горяч, и эксплуатация станет просто невозможной. Длина подающего трубопровода характеризуется расстоянием между коллектором и началом труб, образующих систему теплого пола. При этом какая-то часть может быть утоплена в стену. Также необходимо учесть все изгибы. Если получилось так, что длина трубы более 70 м, то лучше будет ее поделить на два контура, причем в каждом контуре следует учитывать длину подающих и обратных труб.

Правила ухода за насосом для теплого водяного пола

Насос для теплого пола отличается долговечностью при условии правильного монтажа и отсутствия заводского брака. Однако он также нуждается в обслуживании. Во время эксплуатации необходимо:

1. Периодически (1-2 раза в месяц) стравливать воздух из контура с помощью специального крана. Если это приходится делать слишком часто, есть ошибки в монтаже. Рекомендуется установить дополнительные сепараторы либо воздушные клапаны.
2. Ежегодно проводить смазку рабочего механизма – в этом особенно нуждается насос с сухим ротором.
3. Что касается мокрого ротора, его необходимо иногда (например, раз в 2-3 года) очищать ее от накипи и других отложений.

Важно! Не следует резко менять давление и температурный режим. Если какое-то место промерзло (либо после длительного перерыва), нагревание проводят очень медленно, чтобы вода постепенно приобрела нужную температуру

Длина труб и способы их монтажа

Существует несколько правил относительно особенностей укладки труб для водяного пола:

1. Когда выполняется укладка труб теплого пола на поверхности перекрытия, обычно используют два популярных способа, один из которых получил название «спираль», а второй – «змейка». Профессионалы считают, что для больших площадей лучшим вариантом является спираль, в то время как для небольших комнат следует применять змейку.
2. Прежде, чем приступать к проведению расчетов, следует нарисовать на бумаге план размещения. Существует правило: вне зависимости от способа укладки максимальная длина контура теплого пола, если задействуется труба диаметром 16 миллиметров, не должна превышать 65 метров. При монтаже 20-миллиметровой трубы, этот же параметр не может составлять более 80 метров (прочитайте: «Длина контура водяного теплого пола: правила расчета»).
3. Мастера при разработке проектов и когда производится расчет длины трубы для теплого пола, настаивают на использовании данных, полученных в результате приобретенного опыта и основанных на самых популярных решениях относительно укладки системы. Часто в инструкциях по монтажу теплого водяного пола своими силами рекомендуется увеличивать максимальную длину замкнутого контура на 20 метров, но, как показала практика, эффективность системы в результате станет меньше.
4. Если планируется установка в одном помещении нескольких замкнутых систем, тогда максимальная длина трубы теплого пола в каждой из них должна быть одинаковой и их следует отделять от соседних контуров демпферной лентой, чтобы не допустить взаимодействия друг на друга.
5. Когда выполняется расчет труб, необходимо учитывать, что около стен, выходящих одной стороной на улицу, промежуток между витками нужно уменьшить в два раза. В результате этого удается сбалансировать обогрев холодных участков.
6. Опытные мастера поступают следующим образом: они покупают уже готовые узлы, по общей стоимости практически не отличающиеся от цен на комплектующие изделия. Подобные системы выпускают заранее рассчитанными на конкретное число контуров, а для определения длины труб учитывают их диаметр.
7. Длина петли теплого пола определяется расчетами. При этом нужно учитывать, что шаг менее 80 миллиметров на практике реализовать трудно по причине небольшого радиуса изгиба труб. Что касается петли более 250 миллиметров, то такие ее параметры приведут к неравномерному прогреву напольного покрытия.
8. Самостоятельно производить расчеты при отсутствии опыта и навыков нежелательно. Для разработки проекта водяного пола с обогревом следует пригласить специалиста. Сделанные профессионалом правильные расчеты позволяют качественно расположить нагревательные элементы и смонтировать отопительную систему. В результате получится эффективный пол, который прослужит несколько десятков лет. Даже опытнейшие мастера не рискуют производить вычисления, так как для этого требуются специальные знания по трубопроводным системам и теплопроводности.