Расчет трубы для теплого пола водяного, формула длины трубы
Как делается расчет длины трубы для водяного теплого пола. Формулы расчета длины системы труб, описание, советы, как сэкономить на укладке.
Расчет трубы для теплого пола
Семь раз отмерь – один отрежь. Собирая информацию, не ленитесь еще раз перепроверить данные и схемы. Трубу для теплого пола продают бухтами, если вы ошибетесь и купите несколько сот лишних метров, у вас могут возникнуть проблемы с возвратом.
Перед началом расчета вам нужно собрать следующие данные:
- Длина помещения. Если помещение неправильной формы – то длины всех прямоугольников.
- Ширина помещения. Если помещение неправильной формы – то длины всех прямоугольников.
- Расстояние от коллектора или коллекторного шкафа до точки входа.
- Максимальная величина контура – максимальная длина трубы выбранного вами типа.
- Диаметр трубы для теплого пола.
- Шаг укладки – расстояние между соседними трубами.
- Тип схемы укладки.
Подготовка расчета теплого пола
- Теплый пол лучше не прокладывать под тяжелыми предметами, например, мебелью
- Части комнаты, заставленные предметами, которые не перемещаются, можно не обогревать
Сокращая площадь обогрева, вы экономите на трубах. Конечно, делать это нужно без фанатизма, исходя из рациональных соображений.
Максимальная величина контура, то есть, наибольшая возможная длина трубы, зависит от производителя и типа трубы. Обычно этот показатель укладывается в пределах от 70 до 120 метров. Поэтому максимальная площадь, которую можно охватить одним контуром, составляет от 15 м2 до 25 м2.
Составление плана помещения
Нарисуйте на листке план помещения, даже если перед вами простая квадратная комната. Наглядная схема, в которой указаны все промеры, поможет избежать ошибки в расчетах. Если вы будете греть не весь пол, отметьте это на схеме. Поделите участки, где вы собираетесь укладывать трубы, на прямоугольники. Если не получается, сократите обогреваемую площадь таким образом, чтобы она делилась на прямоугольники.
Следует избегать угловатых фигур, например, треугольников. Теоретически можно укладывать трубы по кругу, но и этого лучше избегать. Даже работая с трубой из сшитого полиэтилена, вам будет сложно долго формировать изгиб с одинаковым радиусом.
Расчет длины трубы для теплого пола
Какую бы из предложенных схем вы ни выбрали, расход трубы сильно не изменится. Не существует какого-то одного варианта укладки, который бы одновременно обеспечивал и хорошую теплопередачу, и минимальный расход трубы. Выбор конкретной схемы зависит только от размера помещения и удобства монтажа. Некоторые мастера привыкли работать с одним вариантом и используют только его.
Схемы укладки трубы
Змейка последовательная
Используется в небольших помещениях – коридорах, проходах, отдельных прямоугольных элементах большой комнаты.
Плюсы:
- Максимально простой монтаж
- Легко регулировать расход трубы, просто увеличивая шаг
Минусы:
- Помещение прогревается неравномерно, этим можно пренебречь только на небольшой площади
Змейка параллельная
Можно применять в помещениях любой площади и конфигурации.
Плюсы:
- Удобно покрывать прямоугольные и многоугольные площади
- Равномерный прогрев помещения
Минусы:
- Сложный монтаж
Улитка — спиральная укладка трубы теплого пола
Самый популярный вариант. Большинство профессиональных мастеров скажет вам, что нужно выбирать именно спираль. Подходит для больших помещений.
Плюсы:
- Прекрасно покрывает площади квадратной формы
- Равномерная теплопередача
Минусы:
- Самый сложный монтаж, новички допускают ошибки
Формула расчета длины трубы
Помните! Длина каждого контура рассчитывается отдельно. В одной комнате может быть несколько контуров.
Шк х (Дк / У) + У х 2 х (Дк / З) + Кх2
Где все значения даются в метрах:
- Шк – ширина комнаты
- Дк – длина комнаты
- У – шаг укладки
- К — расстояние от коллектора или коллекторного шкафа до точки входа
Рекомендуем добавить к полученному результату не менее 5%. Для простоты его можно просто умножить на 1,05. Это коэффициент запаса. Часть трубы уйдет под фитинги, где-то вы можете допустить ошибку. Разные углы сгибания трубы также могут незначительно увеличить расход.
Пример расчетов длины трубы для теплого пола
Возьмем для примера помещение площадью в 20 м2 со сторонами 5х4 метра и расстоянием до коллектора в 5 м. Допустим, что мы делаем расстояние между трубами равным 0,2 м. Получим:
5м х (4м/0,2м) + 0,2м х 2 х (4м/3) + 5м х 2 = 110,53 м
Добавляем к полученной цифре 5% запаса и получаем 116,06 м. Можно сократить в меньшую сторону и приобрести 116 погонных метров трубы для теплого пола.
Другая формула расчета длины трубы для водяного теплого пола
Некоторые мастера и производители оборудования применяют формулу, учитывающую лишь площадь помещения. Она хорошо подходит для квадратных площадей. Но в формуле используется большой повышающий коэффициент. Это упрощает расчеты, но может привести к увеличению остатков неиспользуемой трубы.
П / У х 1,1 + Кх2
Где все значения даются в метрах, а площадь – в квадратных метрах:
- П – площадь помещения
- У – шаг укладки
- К — расстояние от коллектора или коллекторного шкафа до точки входа
Пример расчета длины трубы по альтернативной формуле
Возьмем то же самое помещение 4х5 м, то же расстояние до коллектора – 5 м и шаг укладки в 0,2 м. Мы получим:
20 м2 / 0,2 м х 1,1 + 5м х2 = 120 м. Как видите, разница с более точным расчетом составила всего 4 метра.
Перед покупкой материалов проконсультируйтесь с продавцом. Ознакомьтесь с рекомендациями по монтажу и инструкцией по эксплуатации.
Выбрать трубу для теплого пола — https://comfohouse.com/24-truba-dlya-teplogo-pola
Другие материалы в этой категории: « Самые последние съемки Керченского моста. Фото Как изменится инфраструктура города Керчь, в связи со строительством Керченского моста »
Наверх
Калькулятор расчета длины трубы для теплого пола
mycreations 7 октября, 2016 Калькуляторы расчёта No Comments
Подогрев напольного пространства используется как для создания дополнительного источника тепла, так и для устройства полноценного обогрева. Последнее решение особенно актуально для помещения без возможности проводки центрального отопления.
Ниже располагается форма калькулятора расчета трубы для теплого пола. Для проведения расчетных операций достаточно заполнить основные поля и выбрать предполагаемый шаг укладки.
В основе калькулятор лежит формула, которая базируется на общей площади помещения. То есть для выполнения расчетных операций достаточно знать лишь длину и ширину помещения, а также расстояние, через которое будут монтироваться обогревательные элементы.
Данный калькулятор можно использовать как для расчета длины трубы теплого водяного пола, так и для электрических кабельных обогревательных систем. Важно – онлайн программа не учитывает количество трубы, которое потребуется для соединения с коллекторным узлом. Расчеты справедливы только для схемы укладки под названием “змейка”.
Содержание страницы
- 1 Какие типы труб использовать
- 2 Схема укладки труб
- 3 На что влияет шаг укладки
- 4 Читайте также:
Какие типы труб использовать
Металлопластик обладает идеальным соотношением цены к качеству
Устройство теплого водяного пола можно сделать с использованием труб разного типа. Выбор соответствующего типа зависит от таких качеств, как теплопроводность, гибкость и долговечность.
В общих случаях принято использовать трубы из следующих материалов:
- металлопластик – полиэтиленовая труба усиленная алюминиевой прослойкой.
- полипропилен – прочные, жесткие и надежные трубы. Помимо теплого пола применяются для сооружения канализаций. Изготавливаются из статического сополимера с маркировкой PP-R;
- сшитый полиэтилен – трубы из полиэтилена, сшитого на молекулярном уровне. В результате получается цельная труба со структурой в виде трехмерной сетки. Имеют высокую прочность и устойчивость к химическим растворителям. Легко гнуться, выдерживают рабочую температуру до 95 °C;
- медь – дорогие и технологически сложные в укладке. Обладают наиболее высокой теплопроводностью, но подвержены процессам коррозии. При плохом соединении очень быстро дают течь.
Если не вдаваться в детальное сравнение всех плюсов и минусов, то наиболее оптимальным типом труб являются изделия из металлопластика. Их отличает сравнительно низкая стоимость, простота укладки и высокая надежность.
Схема укладки труб
Три наиболее популярных схемы укладки обогревательных элементов
Как было сказано выше расчет количества трубы теплого пола при помощи калькулятора справедлив только для укладки “змейка” и “обратная змейка”. Помимо данной схемы существует, как минимум, две другие.
“Змейка” – это наиболее простая схема, которая хорошо подходи для небольших помещений прямоугольной формы. Наиболее часто используется при монтаже водяного пола, который будет выступать в качестве дополнительного обогрева помещения.
“Улитка” или укладка по спирали лишена данных минусов, так как в данном случае комбинируются теплые и холодные изгибы. Тем самым достигается равномерность прогрева пола по всей его площади.
“Обратная змейка” частично имеет похожий принцип. Внешний рукав – это трубы от коллектора, а внутренний – трубы с остывающим теплоносителем. Визуальное представление каждой из схем можно увидеть на фото выше.
На что влияет шаг укладки
Расстояние между трубами влияет на мощность и равномерность прогрева напольного пространства
Шаг укладки напрямую влияет на степень теплоотдачи от контура. Чем меньше шаг, тем большее количество трубы поместится на единицу площади. Уменьшение и увеличения шага позволяет подобрать наиболее оптимальную мощность теплого пола под конкретные условия.
Стандартная градация при укладке – это увеличение шага на 5 см. Минимальное расстояние между изгибами равно 10 см, что достаточно для отопительных систем, выступающих в роли центрального и единственного отопления.
Шаг в 20 и более сантиметров используется только при создании теплых полов для временного и дополнительного обогрева. Допускается использование неравномерного расположения рукава.
К примеру, это часто применяется в угловых помещения, когда требуется проложить рукав от коллектора вдоль холодных стен. Далее по мере удаления от угловых сопряжений шаг увеличивается. В итоге получается, что наибольшая температура прогрева будет у холодной стены.
В калькуляторе расчета длины трубы уже включена величина шага от 10 до 40 см. При необходимости можно выбрать значение “Произвольная величина” и внести свои данные. Все вносимые данные имеют размерность в метрах. Для разделения следует использовать “точку”.
формулы, выбор шага укладки, как определить расход
Несмотря на сложность монтажа, теплый пол с помощью водяного контура считается одним из самых экономичных способов обогрева помещения. Чтобы система функционировала максимально эффективно и не вызывала сбоев, необходимо правильно рассчитать трубы для теплого пола – определить длину, шаг петель и схему укладки контура.
От этих показателей во многом зависит комфортность пользования водяным отоплением. Эти вопросы мы разберем в нашей статье – расскажем, как выбрать оптимальный вариант трубы с учетом технических характеристик каждой разновидности. Также, прочитав эту статью, вы сможете правильно выбрать шаг монтажа и рассчитать необходимый диаметр и длину контура теплого пола для конкретного помещения.
Содержание статьи:
- Параметры расчета теплового контура
- Покрытие труб
- Тепловой поток и температура теплоносителя
- Тип перекрытия
- Оценка технических свойств при выборе труб
9 Сшитый полиэтилен (PEX)
- Вариант №2 — металлопластик
- Вариант №3 — медные трубы
- Вариант №4 — полипропилен и нержавеющая сталь
- Способ №1 — змейка
- Способ №2 — улитка или спираль
- Принципы построения контура
- Базовая формула с пояснениями 92 Термотех определение шага контура
- Окончательный выбор длины контура
- Шаг 1 — расчет теплопотерь через элементы конструкции
- 2 этап — тепло на отопление + общие теплопотери
- 3 этап — необходимая мощность теплового контура
- 4 этап — определение шага укладки и длины контура
Параметры расчета теплового контура
На этапе проектирования необходимо решить ряд вопросов, определяющих теплый пол и режим работы – выбрать толщину стяжки, насос и другое необходимое оборудование.
Технические аспекты организации теплового отделения во многом зависят от его назначения. Помимо назначения, для точного расчета метража водяного контура понадобится ряд показателей: площадь покрытия, плотность теплового потока, температура теплоносителя, тип настила.
Трубное покрытие
При определении размеров основания для укладки труб учитывается пространство, не загроможденное крупной техникой и встроенной мебелью. Нужно заранее продумать расположение предметов в комнате.
Если в качестве основного поставщика тепла используется водяной пол, то его мощность должна быть достаточной для компенсации 100% теплопотерь. Если змеевик является дополнением к радиаторной системе, то он должен покрывать 30-60% затрат тепловой энергии помещения
Тепловой поток и температура теплоносителя
Плотность теплового потока – расчетный показатель, характеризующий оптимальное количество тепла энергии для обогрева помещения. Величина зависит от ряда факторов: теплопроводности стен, пола, площади остекления, наличия утеплителя и интенсивности воздухообмена. По тепловому потоку определяется шаг укладки петель.
Максимальный показатель температуры теплоносителя 60°С. Однако толщина стяжки и напольного покрытия сбивают температуру — фактически на поверхности пола наблюдается около 30-35°С. Разница между тепловыми показателями на входе и выходе контура не должна превышать 5°С.
Тип напольного покрытия
Отделка влияет на работоспособность системы. Оптимальная теплопроводность плитки и керамогранита – поверхность быстро нагревается. Хороший показатель эффективности водяного контура при использовании ламината и линолеума без теплоизоляционного слоя. Самая низкая теплопроводность деревянного покрытия.
Степень теплопередачи также зависит от материала наполнителя. Система наиболее эффективна при использовании тяжелого бетона с природным заполнителем, например, морской галькой мелкой фракции.
Цементно-песчаный раствор обеспечивает средний уровень теплоотдачи при нагреве теплоносителя до 45°С. Эффективность схемы значительно падает при устройстве полусухой стяжки
При расчете труб для теплого пола установленные нормы температурного режима покрытия следует учитывать:
- 29°С — гостиная;
- 33°С — помещения повышенной влажности;
- 35°С — проходные зоны и холодные зоны — участки по торцевым стенам.
Климатические особенности региона будут играть важную роль в определении плотности прокладки водяного контура. При расчете тепловых потерь следует учитывать минимальную температуру в зимний период.
Как показывает практика, снизить нагрузку поможет предварительное утепление всего дома. Имеет смысл сначала утеплить помещение, а потом уже приступать к расчету теплопотерь и параметров контура труб.
Оценка технических свойств при выборе труб
В связи с нестандартными условиями эксплуатации к материалу и размерам змеевика водяного пола предъявляются высокие требования:
- химическая инертность стойкость к коррозионным процессам;
- абсолютно гладкое внутреннее покрытие не склонное к образованию известковых наростов;
- прочность — изнутри на стены постоянно воздействует теплоноситель, а снаружи стяжка; труба должна выдерживать давление до 10 бар.
Желательно, чтобы ветка отопления имела небольшой удельный вес. Водяной пирог уже оказывает значительную нагрузку на потолок, а тяжелый трубопровод только усугубит ситуацию.
Согласно СНиП в закрытых системах отопления применение сварных труб запрещено независимо от вида шва: спиральный или прямой
Этим требованиям в той или иной степени соответствуют три категории трубной продукции: сшитый полиэтилен, металлопластик, медь.
Вариант №1 — Сшитый полиэтилен (PEX)
Материал имеет ячеистую широкоячеистую структуру молекулярных связей. Модифицированный от обычного полиэтилен отличается наличием как продольных, так и поперечных связок. Эта структура увеличивает удельный вес, механическую прочность и химическую стойкость.
Водяной контур из труб PEX имеет ряд преимуществ:
- высокая эластичность , позволяющая укладывать змеевик с малым радиусом изгиба;
- безопасность — при нагревании материал не выделяет вредных компонентов;
- теплостойкость : размягчение — от 150°С, плавление — 200°С, горение — 400°С;
- сохраняет структуру при колебаниях температуры;
- устойчивость к повреждениям — биологические разрушители и химикаты.
Трубопровод сохраняет первоначальную пропускную способность — на стенках не откладывается осадок. Расчетный срок службы контура PEX составляет 50 лет.
Недостатками сшитого полиэтилена являются: боязнь солнечных лучей, негативное влияние кислорода при его проникновении в конструкцию, необходимость жесткой фиксации змеевика при монтаже
Имеется четыре товарные группы:
- РЕХ -а — пероксидная сшивка . Достигается максимально прочная и однородная структура с плотностью скрепления до 75%.
- PEX-b — Силановое сшивание . В технологии используются силаниды – токсичные вещества, неприемлемые для бытового применения. Производители сантехнических изделий заменяют его безопасным реагентом. К установке допускаются трубы с гигиеническим сертификатом. Плотность сшивки составляет 65-70%.
- PEX-c — радиационный метод . Полиэтилен облучают потоком гамма-лучей или электронами. В результате облигации уплотняются до 60%. Недостатки PEX-c: небезопасное использование, неравномерное сшивание.
- PEX-d — азотирование . Реакция создания сетки протекает за счет радикалов азота. На выходе получается материал с плотностью сшивки около 60-70%.
Прочностные характеристики труб PEX зависят от способа сшивания полиэтилена.
Если вы остановились на трубах из сшитого полиэтилена, то рекомендуем ознакомиться с системами теплого пола из них.
Вариант №2 — металлопластик
Лидер проката труб для обустройства теплых полов — металлопластик. Конструктивно материал включает пять слоев.
Внутреннее покрытие и внешняя оболочка — полиэтилен высокой плотности, придающий трубе необходимую гладкость и теплостойкость. Промежуточный слой — алюминиевая прокладка
Металл повышает прочность магистрали, снижает скорость теплового расширения и действует как антидиффузионный барьер — блокирует поступление кислорода к теплоносителю.
Особенности пластиковых труб:
- хорошая теплопроводность;
- способность удерживать заданную конфигурацию;
- температура эксплуатации с сохранением свойств — 110°С;
- низкий удельный вес;
- бесшумное движение теплоносителя;
- безопасность использования;
- коррозионная стойкость;
- Срок эксплуатации — до 50 лет.
Недостатком композитных труб является недопустимость изгиба вокруг оси. При многократном скручивании есть риск повредить алюминиевый слой. Рекомендуем ознакомиться с пластиковыми трубами, что поможет избежать повреждений.
Вариант №3 — трубы медные
По техническим и эксплуатационным характеристикам оптимальным выбором будет желтый металл. Однако его актуальность ограничивается высокой стоимостью.
По сравнению с синтетическими трубопроводами медный контур выигрывает по нескольким параметрам: теплопроводность, термическая и физическая прочность, неограниченная вариативность на изгиб, абсолютная газонепроницаемость
Помимо высокой стоимости медный трубопровод имеет дополнительный минус — сложность. Чтобы согнуть контур, нужен пресс-машина или .
Вариант №4 — полипропилен и нержавеющая сталь
Иногда ветку отопления создают из полипропиленовых или нержавеющих гофрированных труб. Первый вариант доступный, но достаточно жесткий на изгиб – минимальный радиус восемь диаметров изделия.
Это означает, что трубы размером 23 мм придется размещать на расстоянии 368 мм друг от друга — увеличенный шаг не обеспечит равномерного прогрева.
Нержавеющие трубы отличаются высокой теплопроводностью и хорошей гибкостью. Минусы: хрупкость резинок, создание гофре сильного гидравлического сопротивления
Возможные способы укладки контура
Для того чтобы определить расход трубы для обустройства теплого пола, следует определиться с раскладкой водяного контура. Главной задачей планировки помещения является обеспечение равномерного обогрева с учетом холодных и неотапливаемых зон помещения.
Возможны следующие варианты компоновки: змейка, двойная змейка и улитка. При выборе схемы необходимо учитывать размеры, конфигурацию помещения и расположение наружных стен
Способ №1 — змейка
Теплоноситель подается в систему по стене, проходит через змеевик и возвращается в . При этом половина помещения отапливается горячей водой, а оставшаяся часть охлаждается.
При кладке змейкой невозможно добиться равномерного прогрева — перепад температур может достигать 10°С. Способ применим в узких помещениях.
Схема угловой змейки оптимальна, если необходимо утеплить холодную зону у торцевой стены или в коридоре
Двойная змейка обеспечивает более мягкий температурный переход. Прямая и обратная цепи параллельны друг другу.
Способ №2 — улитка или спираль
Считается оптимальной схемой, обеспечивающей равномерный прогрев напольного покрытия. Передняя и обратная ветви укладываются поочередно.
Дополнительный плюс «ракушек» — установка отопительного контура с плавным поворотом изгиба. Этот метод актуален при работе с трубами недостаточной гибкости.
На больших площадях реализована комбинированная схема. Поверхность разбивают на сектора и для каждого разрабатывают отдельный контур, выходящий на общий коллектор. По центру помещения трубопровод выкладывается улиткой, а вдоль наружных стен – змейкой.
У нас на сайте есть очередная статья, в которой мы подробно рассмотрели теплый пол и дали рекомендации по выбору оптимального варианта в зависимости от особенностей конкретного помещения.
Процедура расчета труб
Чтобы не запутаться в расчетах, предлагаем разделить решение вопроса на несколько этапов. В первую очередь необходимо оценить теплопотери помещения, определить шаг монтажа, а затем рассчитать длину отопительного контура.
Принципы построения контура
Приступая к расчетам и созданию эскиза, следует ознакомиться с основными правилами расположения водяного контура:
- Трубы целесообразно прокладывать вдоль оконного проема – это значительно снизит теплопотери здания.
- Рекомендуемая площадь покрытия одним водяным контуром 20 кв.м. В больших помещениях необходимо разделить пространство на зоны и к каждой проложить отдельную отопительную ветку.
- Расстояние от стены до первой ветки 25 см. Допустимый шаг поворотов труб в центре помещения до 30 см, по краям и в холодных зонах — 10-15 см.
- Определять максимальную длину трубы для теплого пола следует исходя из диаметра змеевика.
Для контура сечением 16 мм допускается не более 90 м, ограничение для трубопровода толщиной 20 мм — 120 м. Соблюдение норм обеспечит нормальное гидравлическое давление в системе.
В таблице указан расчетный расход трубы в зависимости от шага петли. Для получения обновленных данных следует учитывать запас по оборотам и расстояние до коллектора
Основная формула с пояснениями
Расчет длины контура теплого пола выполняется по формуле:
L = S/n * 1,1 + k ,
Где:
- L – желаемая длина теплотрассы;
- S — крытая площадь пола;
- n — шаг укладки;
- 1,1 — стандартный десятипроцентный запас на отводы;
- к — удаленность коллектора от пола — учитывается расстояние до разводки цепи на подаче и обратке.
Crucial будет воспроизводить зону покрытия и шаг поворотов.
Для наглядности на бумаге необходимо составить план помещения с указанием точных размеров и обозначить проход водяного контура
Следует помнить, что размещение труб отопления не рекомендуется под крупными бытовыми приборами и встроенная мебель. Параметры отмеченных объектов необходимо вычесть из общей площади.
Для выбора оптимального расстояния между ответвлениями необходимо провести более сложные математические манипуляции, оперируя тепловыми потерями помещения.
Теплотехнический расчет с определением шага контура
Плотность труб напрямую влияет на величину теплового потока, поступающего от системы отопления. Для определения требуемой нагрузки необходимо рассчитать затраты тепла в зимний период.
Затраты тепла через конструктивные элементы здания и вентиляцию должны полностью компенсироваться за счет вырабатываемой тепловой энергии водяного контура
Мощность системы отопления определяется по формуле:
М = 1,2 * Q ,
Где:
- М — производительность схемы;
- Q — общие теплопотери помещения.
Значение Q можно разложить на составляющие: потребление энергии через ограждающие конструкции и затраты, связанные с работой системы вентиляции. Разберемся, как рассчитать каждый из показателей.
Потери тепла через элементы здания
Необходимо определить расход тепловой энергии на все ограждающие конструкции: стены, потолок, окна, двери и т.д. Формула расчета:
Q1 = (S/R) * Δt ,
Где:
- S — площадь элемента;
- R — термическое сопротивление;
- Δt — разница между температурой в помещении и на улице.
При определении Δt используется показатель самого холодного времени года.
Тепловое сопротивление рассчитывается следующим образом:
R = A / Kt ,
Где:
- И — мощность слоя, м;
- Ct — коэффициент теплопроводности, Вт/м*К.
Для комбинированных строительных элементов необходимо суммировать сопротивления всех слоев.
Коэффициент теплопроводности строительных материалов и утеплителей можно взять из справочника или посмотреть сопроводительную документацию на конкретный товар
Еще значения коэффициента теплопроводности для наиболее популярных строительных материалов мы представили в таблице содержится .
Тепловые потери на вентиляцию
Для расчета показателя используется формула:
Q2 = (V * K / 3600) * C * P * Δt ,
Где:
- V помещение, куб м;
- К — кратность воздухообмена;
- С — удельная теплоемкость воздуха, Дж/кг*К;
- P — плотность воздуха при нормальной комнатной температуре — 20°С.
Кратность воздухообмена в большинстве помещений равна единице. Исключение составляют дома с внутренней пароизоляцией – для поддержания нормального микроклимата воздух необходимо обновлять два раза в час.
Удельная теплоемкость является справочным показателем. При стандартной температуре без давления значение равно 1005 Дж/кг*К.
В таблице представлена зависимость плотности воздуха от температуры окружающей среды при атмосферном давлении — 1,0132 бар (1 Атм)
Суммарные потери тепла
Общее количество потери тепла в помещении будут равны: Q = Q1 * 1,1 + Q2 . Коэффициент 1,1 — увеличение энергопотребления на 10% за счет просачивания воздуха через щели, неплотности в строительных конструкциях.
Умножая полученное значение на 1,2, получаем необходимую мощность теплого пола для компенсации теплопотерь. По графику зависимости теплового потока от температуры теплоносителя можно определить подходящий шаг и диаметр трубы.
По вертикальной шкале — средний температурный режим водяного контура, по горизонтальной — показатель выработки тепла системой отопления на 1 кв. км. м
Данные актуальны для теплого пола на песчано-цементной стяжке толщиной 7 мм, материал покрытия керамическая плитка. Для других условий требуется корректировка значений с учетом теплопроводности отделки.
Например, при ковровом покрытии температуру теплоносителя следует повысить на 4-5°С. Каждый дополнительный сантиметр стяжки снижает теплоотдачу на 5-8%.
Окончательный выбор длины контура
Зная шаг укладки витков и площадь покрытия, легко определить расход труб. Если полученное значение больше допустимого, то необходимо оборудовать несколько контуров.
Оптимально, если петли будут одинаковой длины – ничего регулировать и балансировать не нужно. Однако на практике чаще возникает необходимость разбить тепломагистраль на разные участки.
Разброс длин контуров должен оставаться в пределах 30-40%. В зависимости от назначения форма помещения может «играть» шагом контура и диаметрами труб
Конкретный пример расчета отопительной ветки
Предположим, что требуется определить параметры теплового контура дома с площадью 60 квадратных метров.
Для расчета необходимы следующие данные и характеристики:
- размеры помещения: высота — 2,7 м, длина и ширина — 10 и 6 м соответственно;
- В доме 5 металлопластиковых окон по 2 кв. м;
- наружные стены — газобетон, толщина — 50 см, КТ = 0,20 Вт/мК;
- дополнительное утепление стен — пенопласт 5 см, СТ=0,041 Вт/мК;
- материал перекрытия — железобетонная плита, толщина — 20 см, КТ = 1,69 Вт/мК;
- утепление чердака — пенополистирольные плиты толщиной 5 см;
- размеры входной двери — 0,9*2,05 м, теплоизоляция — пенополиуретан, слой — 10 см, КТ=0,035 Вт/мК.
Далее рассмотрим пошаговый пример расчета.
Этап 1 — расчет теплопотерь через элементы конструкции
Термическое сопротивление материалов стен:
- газобетон: R1 = 0,5/0,20 = 2,5 кв.м*К/Вт;
- пенополистирол: R2 = 0,05/0,041 = 1,22 кв.м*К/Вт.
Тепловое сопротивление стены в целом равно: 2,5+1,22=3,57 кв.м*К/Вт. средняя температура в доме +23°С, минимальная на улице 25°С со знаком минус. Разница составляет 48 °С.
Расчет общей площади стен: S1 = 2,7 * 10 * 2 + 2,7 * 6 * 2 = 86,4 кв. м. Из полученного показателя необходимо вычесть стоимость окон и дверей: S2 = 86,4-10-1,85 = 74,55 кв. м
Подставив полученные параметры в формулу, получим теплопотери стены: Qc = 74,55/3,57* 48 = 1002 Вт
По аналогии рассчитываются затраты тепла через окна, дверь и потолок. Для оценки потерь энергии через чердак учитывают теплопроводность материала перекрытия и утеплителя
Суммарное тепловое сопротивление перекрытия составляет: 0,2/1,69+0,05/0,041=0,118+1,22=1,338 кв. м*К/Вт. Тепловые потери составят: Qп=60/1,338*48=2152 Вт.
Для расчета теплопотерь через окна необходимо определить средневзвешенное значение теплового сопротивления материалов: стеклопакета — 0,5 и профиля — 0,56 кв.м*К/Вт соответственно.
Rо = 0,56 * 0,1 + 0,5 * 0,9 = 0,56 кв.м * К/Вт. Здесь 0,1 и 0,9 — доли каждого материала в оконной конструкции.
Теплопотери окна: Qо = 10 / 0,56 * 48 = 857 Вт.
С учетом теплоизоляции двери ее тепловое сопротивление составит: Rd = 0,1 / 0,035 = 2,86 кв.м * К/Вт. Qd = (0,9 * 2,05) / 2,86 * 48 = 31 Вт.
Суммарные потери тепла через ограждающие элементы равны: 1002 + 2152 + 857 + 31 = 4042 Вт. Полученный результат необходимо увеличить на 10%: 4042 * 1,1 = 4446 Вт.
Шаг 2 — тепло на отопление + общие теплопотери
Сначала рассчитаем расход тепла на подогрев приточного воздуха. Объем комнаты: 2,7*10*6=162 куб. м. Соответственно потери тепла на вентиляцию составят: (162*1/3600)*1005*1,19* 48 = 2583 Вт.
По этим параметрам помещения общие затраты тепла составят: Q = 4446 + 2583 = 7029 Вт.
Шаг 3 — необходимая мощность теплового контура
Рассчитываем оптимальную мощность контура необходимо для компенсации теплопотерь: N = 1,2 * 7029 = 8435 Вт.
Далее: q = N/S = 8435/60 = 141 Вт/кв.м.
Исходя из требуемой производительности системы отопления и активной площади помещения можно определить плотность теплового потока на 1 кв.м
Шаг 4 — определение шага укладки и длины контура
Полученное значение сравнивается с графиком зависимости. Если температура теплоносителя в системе 40°С, то подойдет контур со следующими параметрами: шаг – 100 мм, диаметр – 20 мм.
Если в стволе циркулирует вода, нагретая до 50°С, то расстояние между ответвлениями можно увеличить до 15 см и использовать трубу сечением 16 мм.
Считаем длину контура: L = 60/0,15*1,1=440 м.
Отдельно необходимо учитывать расстояние от коллекторов до тепловой системы.
Как видно из расчетов, для обустройства водяного пола придется делать минимум четыре отопительных контура. А как правильно укладывать и крепить трубы, а также другие секреты монтажа мы.
Выводы и полезное видео по теме
Наглядные видеообзоры помогут сделать предварительный расчет длины и шага теплового контура.
Выбор наиболее эффективного расстояния между ветвями системы теплого пола:
Справочник, как узнать длину петли эксплуатируемого теплого пола:
Метод расчета нельзя назвать простым . При этом следует учитывать множество факторов, влияющих на параметры контура. Если вы планируете использовать водяной пол как единственный источник тепла, то лучше доверить эту работу профессионалам – ошибки на этапе планирования может быть дорого .
Рассчитать необходимый метраж труб для теплого пола и их оптимальный диаметр самостоятельно? Может быть, у вас остались вопросы, которые мы не затронули в этой статье? Задайте их нашим специалистам в разделе комментариев.
Если вы специализируетесь на расчете труб для монтажа водяного теплого пола и вам есть, что добавить к вышеизложенному материалу, пишите свои комментарии ниже под статьей.
Расчет необходимой длины нагревательного кабеля
Расчет необходимой длины нагревательного кабеля | нвентОпределение общей длины нагревательного кабеля, необходимого для проекта, может оказаться непростой задачей. С учетом многих факторов, таких как размер и доступное пространство, задача может показаться сложной, особенно для крупных проектов с большим количеством инфраструктуры.
Однако расчеты довольно просты, если помнить о некоторых вещах. Чтобы определить общую длину необходимого нагревательного кабеля, сложите длины, необходимые для каждого компонента во всей системе трубопроводов. Давайте рассмотрим несколько полезных советов, как это сделать.
Для трубопровода
Рассчитайте количество нагревательного кабеля, необходимого для длины трубы. В случае прямой прокладки нагревательного кабеля она равна общей длине трубопровода.
- Ввод в распределительную коробку и торцевое уплотнение: добавить не менее 1 м / 3 фута
- Компенсация изгибов, фланцев, отводов: добавьте 5 – 10 % к общей длине
Для каждого клапана
Добавьте следующую длину нагревательного кабеля:
Диаметр трубы (IPS) (дюймы) | Нагревательный кабель (футы) | Нагревательный кабель (м) | Комментарии |
1/4 | 0,3 | 0,09 | Эти рекомендации ограничены количеством греющего кабеля, которое физически можно установить на небольшие клапаны. Потеря тепла не может быть полностью компенсирована в экстремальных условиях. |
1/2 | 0,8 | 0,24 | |
3/4 | 1,3 | 0,4 | |
1 | 2,0 | 0,6 | |
1-1/4 | 3,3 | 1,1 | |
1-1/2 | 4,3 | 1,3 | |
2 | 4,3 | 1,3 | |
3 | 4,3 | 1,3 | |
4 | 4,3 | 1,3 | |
6 | 5,0 | 1,5 | |
8 | 5,0 | 1,5 | |
10 | 5,6 | 1,7 | Эти цифры представляют минимальное количество нагревательного кабеля, необходимого для контура обслуживания. |