Как правильно рассчитать теплый водяной пол. Грамотный расчет теплого пола и основные правила проектирования

⁰

Не хотите, чтобы батареи портили продуманный интерьер вашей гостиной? Есть много вариантов обогрева помещений, один из них теплый водный пол.Но чтобы он соответствовал названию, необходим тщательный расчет – разберемся, как его выполнить.

Расчет мощности теплого водяного пола – особенности технологии

Теплый водяной пол действительно может выполнять роль основного теплоносителя и обогревать помещения. И делать это даже эффективнее традиционных радиаторов – в случае с теплым полом прогревается весь воздух, тогда как радиаторы рождают конвекционные потоки, из-за чего температура в разных углах комнаты может быть разной. К достоинствам теплого пола помимо равномерного прогрева воздуха относится и отсутствие сухости воздуха, которая непременно возникает при использовании конвекторных радиаторов.

И все же полностью заменить батареи на теплый пол рискуют не многие, используя эту технологию как вспомогательную. В любом случае, максимальный предел температуры жидкости, которая курсирует по трубам, проложенным по периметру пола, может достигать отметки не выше 50°С. Такая температура не всегда бывает достаточной в действительно холодных регионах или же если помещение плохо утеплено, и теплый воздух уходит через окна, стены и потолок.

В теплых водяных полах правильный предварительный расчет – это уже полдела, однако именно калькулятор подводит многих строителей. Дело в том, что мало просто рассчитать длину трубы, опираясь сугубо на площадь комнаты. При обустройстве водяного пола с обогревом необходимо помнить о соблюдении обязательных условий:

Площадь обогрева одного контура может быть не более 20 квадратных метров. В больших помещениях прокладывается несколько контуров. Например, в зале площадью 60 кв. м нужно будет проложить 3 контура.
Подключение каждого контура происходит к отдельному отводу.
Длина контура не должна превышать 60 м.
В контуре линии не могут быть расположены дальше, чем на 30 см друг от друга.

Калькулятор тёплого пола

Укажите размеры пола.

На самом деле, самый надежный калькулятор в этом процессе – наглядный расчет водяного теплого пола. Дело в том, что площадь, которая будет прогреваться, не всегда соответствует площади помещения. Так, трубы контура не рекомендуется прокладывать под тяжелой мебелью.

Если вы задаетесь вопросом, как рассчитать теплый водяной пол, запаситесь миллиметровой бумагой. На листе с разметкой нарисуйте план помещения с соблюдением удобного вам масштаба, например, один квадратик будет равен ½ метра. На бумаге вы сможете отметить зоны под мебелью, а также набросать рисунок контура.

Существует два варианта укладки труб под теплоноситель: змейка и спираль. В первом случае будет гораздо легче спроектировать расположение труб, однако учтите, что эффективность такой системы может быть под вопросом. Дело в том, что теплоноситель будет отдавать температуру по мере продвижения по контуру. Поскольку он расположен вдоль помещения, то ближайшая к началу контура часть будет всегда прогреваться лучше, чем более удаленная. В этом случае вы должны обязательно учитывать, какие участки комнаты будут менее эксплуатируемыми.

Спираль сложнее спроектировать, однако ее эффективность на порядок выше. От врезки труба направляется сразу к центру комнаты, а оттуда уже расходится по периметру. Спираль также более предпочтительна при использовании труб с большим радиусом изгиба. К слову, стоят они на порядок дешевле, чем более гибкие варианты.

Равномерность прогрева зависит от расстояния между линиями контура. Чем больше диаметр трубы, тем большая зона прогревается, однако мало кто использует трубы диаметром больше, чем 16 мм. В этом случае по сторонам от линии прогревается по 10 см поверхности. Чем больше диаметр, тем больше придется делать толщину пола.

На чертеже вы сможете с легкостью высчитать длину трубы и умножить на коэффициент масштаба. В любом случае, к полученному значению обязательно добавьте еще 2 метра – как показывает опыт, зачастую именно их не хватает для того, чтобы проложить абсолютно цельный контур.

Помимо диаметра трубы, важно учесть и материал, из которого она изготовлена. Мы рассмотрим самые популярные варианты: медь, металлопластик, полипропилен и сшитый полиэтилен.

Медные трубы – самый лучший вариант для теплого пола, однако работать с ними могут только профессионалы, у которых есть нужное оборудование и навыки. Медь – очень долговечный материал, который обладает наивысшей теплопроводностью среди доступных металлов. Кроме того, медные трубы имеют оптимальный радиус изгиба. Существенным и по большому счету единственным недостатком этого варианта остается запредельно высокая цена, которую придется заплатить за материал и услуги специалистов.
Трубы из металлопластика – именно этот материал чаще всего используют для обустройства теплых полов. Действительно, у такой системы будет достаточно высокий КПД, она прослужит многие годы и не «съест» весь бюджет, заложенный на ремонт. Радиус изгиба позволяет прокладывать близко даже трубы с большим диаметром.
– используются не чаще медных, но по причине слишком большого радиуса изгиба. Так, если диаметр трубы около 20 мм, то линии в контуре будут расположены не ближе, чем на 30 см друг от друга. Чего для прогрева, как мы уже выяснили, недостаточно. Выйти из положения можно двумя способами: проложив контур по спирали или используя специальные угловые соединители. Но чем больше соединений в контуре, тем выше вероятность утечки жидкости из системы.
У труб из сшитого полиэтилена достаточно хорошее качество. Высокая теплопроводность, длительный срок эксплуатации – что еще нужно? А нужно, чтобы труба не гнулась, что в случае со сшитым полиэтиленом является весомым недостатком. Исправить его можно, фиксируя трубы чаще, однако это увеличивает количество затраченного времени на прокладку пола.

Само собой, в расчетах нужно будет учесть и дополнительные материалы, о которых сейчас и пойдет речь. Без них система потеряет большую часть эффективности. Чтобы тепло от труб целиком и полностью устремлялось вверх, обогревая воздух в помещении, следует изолировать его от контакта с холодным пространством под трубами. Для этого существует множество теплоизоляционных материалов. Экструдированный пенополистирол – вот наилучший вариант в этом случае. От обычного пенопласта он отличается долговечностью и монолитностью структуры. Кроме того, его укладка займет считанные минуты.

Поверх утеплителя укладывают гидроизоляцию – достаточно будет обычной полиэлитеновой пленки. Вдоль стен не забудьте проложить демпферную ленту. Это обязательная покупка, если вы хотите избежать растрескивания пола.

Не забывайте, что от воздействия тепла он будет расширяться. Демпферная лента нейтрализует внутреннее давление, которое возникает при расширении.

Арматура или готовая арматурная сетка – основа для крепления труб и бетонной стяжки. Проще всего приобрести готовые конструкции. Скобки для крепления труб – еще один обязательный элемент. Чем легче гнутся трубы, тем больше скобок придется купить.

Распределяющий коллектор – устройство, которое будет распределять теплоноситель по контурам. Если из-за большого периметра контур придется разбить на несколько частей, у коллектора должны быть регуляторы расхода. Дело в том, что при подаче нагретой жидкости в равных количествах по трубопроводам разной длины менее длинный будет греться сильнее, чем контур с большей протяженностью. Иногда вода может даже не проходить по более длинному трубопроводу из-за сильного сопротивления. Регуляторы в коллекторе позволяют экономно и эффективно распределять теплоноситель.

Смеситель – устройство, без которого невозможно обойтись в домах, где помимо присутствует и традиционная система водного отопления. Как мы уже писали, в трубах под теплый пол температура не должна подниматься выше 50°С, что для радиаторов слишком мало. Поэтому вода на радиаторы подается при более высоких температурах, но в смесителе она разбавляется до необходимой температуры и расходится по теплому полу.

Расчет длины обогревательного кабеля

Введите запрашиваемые значения и укажите планируемую функциональность "теплого пола".

Установите движком расчитанную площадь укладки обогревательного кабеля в кв. м.

Выберите функциональное предназначение "теплого пола"

Введите паспортное значение удельной тепловой мощности выбранной модели обогревательного кабеля (Вт/м)

По полученному значению выбирается нужный комплект с длиной кабеля, наиболее близкой к найденному показателю. Теперь осталось только рассчитать шаг укладки:

Еще раз введите площадь укладки кабеля

Введите длину выбранного комплекта обогревательного кабеля

Выбор и расчет греющего мата

Греющие маты в теплых полах используются в основном как дополнительное или комфортное отопление, монтируемое в тонких бетонных стяжках или слое плиточного клея. Выбор нужного мата сильно упрощается, так у производителей представлен широкий ассортимент т аких нагревателей. Рассмотрим на на шем примере.

Для комфортного обогрева пола кухни ранее было установлено, что достаточно удельной мощности P уд =100 Вт/м 2 . На отапливаемой площади в 7 м 2 установленная мощность будет P уст =700 Вт. Из ассортимента компании Devi выбираем греющие маты devimat™ DТVF −100 (100 Вт/м 2).

Для наших целей как нельзя лучше подходит греющий мат нужной площади в 7 м 2 . Расчета шага укладки греющие маты не требуют, так как на них уже закреплен кабель с нужным шагом. Но при укладке в помещениях, особенно сложной конфигурации, возникают некоторые нюансы.

Для того чтобы уложить греющий мат в помещениях существуют определенные приемы , которые позволят сделать это. Главное правило – можно разрезать только полимерную сетку, но не сам кабель! Приемы укладки наглядно представлены на рисунке.

Очевидно, что выбор и расчет греющего мата для отопления пола гораздо проще, чем резистивного кабеля. Для выбора тактики правильной укладки поможет план на миллиметровой бумаге. Здесь как нельзя лучше подходит пословица: «Семь раз отмерь и один раз отрежь!»

Особенности расчетов инфракрасных пленочных полов

Пленочные теплые полы имеют ряд особенностей, которые требуют грамотного подхода.

Во-первых, они, как и резистивный кабель должны укладываться только на свободном от мебели месте.
Во-вторых, минимальная дистанция от пленки до краев (стен или стационарной мебели) должна составлять 20 см.
В-третьих, пленочные полы могут укладываться только «сухим» способом под подходящие для этого покрытия (ламинат, линолеум, ковролин). Хоть и существуют , но это предполагает наличие промежуточного гидроизолирующего слоя. В итоге стоимость теплого пола с ИК пленками будет гораздо выше, чем с резистивными кабелями или матами.
В-четвертых , пленочные полы могут резаться с определенной кратностью – чаще всего 25 см. Это не повлияет на удельную мощность.
И, наконец, кажущаяся легкость расчета и особенно монтажа пленочного пола обманчива. Под поверхностью ИК пола находится масса электрических соединений, которые требуют только высококвалифицированного монтажа.

Видео: Квалифицированный монтаж пленочного инфракрасного пола

Для правильного расчета пленочного пола необходимо выполнить ряд шагов:

Рассчитывается площадь обогрева помещения. Для этого на листе миллиметровой бумаги вычерчивается план, «расставляется» стационарная мебель и учитываются минимальные 20 см отступы от границ. В итоге должна получиться обогреваемая площадь - S у, допустим, что в конкретном примере S у =15 м 2 , а общая площадь 24.
Высчитывается доля обогреваемой площади в общей площади помещения: S у *100%/S общ =15 м 2 *100%/24 м 2 =62,5%. Если этот показатель более 60% (как в нашем случае), то удельная мощность обогревательных ИК пленок может быть от 160 до 220 Вт/м 2 . Если же доля обогреваемой площади менее 60%, то P уд =220 Вт/м 2 . Для нашего случая выбираем P уд =160 Вт/м 2 .
Для помещений, имеющих большие теплопотери через пол: первые этажи, помещения над арками, дома старой застройки с полами без теплоизоляции, - в любом случае P уд =220 Вт/м 2 .
Рассчитывается установленная мощность теплого пола. Для этого удельную мощность перемножают с обогреваемой площадью: P уст = P уд * S у =160 Вт/м 2 *15 м 2 =2400 Вт.
Из ассортимента любого производителя ИК пленок выбираются с заданной удельной мощностью нужной длины и ширины, которые могут покрыть полностью всю обогреваемую площадь. Нужно учесть, что ширина рулонов пленок 50, 80 и 100 см, а кратность резки пленки – через каждые 25 см. При этом существуют ограничения, представленные в таблице. При этом лучше не выбирать максимальную длину, а набирать меньшими отрезками. Главное правило — меньшее количество отдельных пленок (план на миллиметровой бумаге будет большим подспорьем).

На каждый отдельный отрезок пленки подбирается соединительный комплект, а на весь комплект – , рекомендованный производителем.

Особенности расчетов стержневых инфракрасных полов

Главной отличительной чертой стержневых ИК полов является то, что они саморегулирующиеся, то есть при повышении наружной температуры их пиковая мощность снижается примерно в 1,5 раза. Это позволяет применять их на всей площади помещения, независимо от положения мебели. Для расчета стержневых теплых полов воспользуемся предыдущим примером комнаты с S общ =24 м 2 и рассчитаем их для всей площади: S у =S общ =24 м 2 .

Для комфортного обогрева пола выбирается система теплых стержневых ИК полов UNIMAT RAIL, имеющая пиковую погонную мощность 116 Вт/м. Ширина мата равна 83 см, они укладываются с интервалом до 10 см, поэтому их длина выбирается исходя из требуемой обогреваемой площади.
Из ассортимента UNIMAT RAIL выбирается комплект UNIMAT HR-S-2500, длиной в 25 метров, пиковой мощностью 2900 Вт, способный отопить площадь до 25 м 2 .
На плане помещения, предварительно нарисованным на миллиметровой бумаге, делается раскладка нагревательных матов. Причем силовые кабели могут разрезаться в любом месте посередине между нагревательными стержнями. Нагревательные стержни разрезать нельзя.

Определяется количество дополнительных комплектующих.
Выбирается терморегулятор, рекомендованный производителем.

Требования к напольному покрытию при эксплуатации теплых электрических полов

При проектировании электрической системы обогрева полов зачастую забывают о том, что с ней могут работать далеко не все покрытия. И к этому вопросу надо отнестись со всей внимательностью и серьезностью . С какими покрытиями работа теплых электрических полов противопоказана:

Линолеум на резиновой или войлочной основе.
Толстые ковры или ковры на резиновой основе.
Дощатый пол толщиной более 25 мм.

При выборе линолеума, паркетной доски или ковролина следует обязательно поинтересоваться, могут ли работать эти покрытия с системой теплых полов. Ведущие производители указывают это всегда на маркировке и в сопроводительной документации.

Для контроля отопления деревянных полов , а также тонких полов рекомендуется использовать терморегуляторы с двумя датчиками: температуры поверхности пола и воздуха в помещении. Если известно термическое сопротивление напольного покрытия R T , которое может быть указано в документации, то лучше руководствоваться следующими правилами:

При удельной мощности 150 Вт/м 2 максимальное термическое сопротивление(R Tmax) может быть до 0,13 м 2 *K/Вт.
При P уд =125 Вт/м 2 – R Tmax не более 0,16 м 2 *K/Вт.
При P уд =100 Вт/м 2 – R Tmax не более 0,18 м 2 *K/Вт.

Если в конструкции пола применяются многослойные покрытия, например – ламинат с подложкой, то их термические сопротивления складываются, и проверяется соответствие вышеперечисленным условиям.

Расчет электрической системы теплого пола

При самостоятельном проектировании системы электрических теплых полов иногда забывают о том, что не всякая электропроводка выдержит нагрузки от мощного потребителя энергии. Вдобавок не всякая энергоснабжающая организация выдаст т ехнические условия на выделение требуемой мощности. Именно поэтому проект электроснабжения и получение всей разрешительной документации необходимо доверить профессионалам, а сосредоточиться только на том, что по силам сделать самому.

Выбор терморегулятора

Сердцем системы теплых полов является терморегулятор, который следит за температурой поверхности или воздуха, или за тем и другим одновременно, - и на основании этого производит включение или отключение контуров обогрева. Кроме этого, терморегулятор может иметь встроенный таймер и включать обогрев в назначенное время или иметь программу включения в определенные дни недели и часы. В терморегуляторах бывают еще и другие полезные и бесполезные функции. При его выборе, прежде всего надо руководствоваться набором правил:

Каждый производитель любой системы теплых полов в сегда рекомендует определенные модели терморегуляторов и работающих с ними датчиков. Лучше этими рекомендациями не пренебрегать.
Все терморегуляторы могут работать только с определенным током нагрузки: 10 A– для обогревателей с установленной мощностью до 2300 Вт, и 16 Aс P уст ≥2300 Вт. Именно по этим показателям прежде всего и надо выбирать терморегулятор.
Если планируется использовать систему только для комфорта, то нужно выбирать терморегулятор с датчиком температуры пола.
Если теплый пол используется в целях полного отопления, то необходимо использовать терморегулятор с датчиком температуры воздуха или с комбинацией датчиков температуры пола и воздуха.
Для работы систем отопления с деревянным покрытием обязательно использовать терморегуляторы с комбинацией датчиков температуры воздуха и пола.
Если в близлежащих помещениях тоже планируется система электрических теплых полов, то целесообразно использовать многозональный терморегулятор с выносными датчиками.

Общие правила проектирования электропроводки теплого пола

При проектировании электропроводки теплого пола следует обязательно учесть несколько правил:

Все соединения кабелей системы между собой и с электропроводкой должны выполняться только на специальных клеммах, на контактах терморегуляторов, в распределительных коробках и электрических щитах. Следует избегать любых соединений в конструкции пола кроме тех, что неизбежны, и рекомендованы производителем.
Экраны нагревательных кабелей и матов должны соединяться с проводом защитного заземления (PE) и должны быть включены в общую систему уравнивания потенциалов – СУП.
Питающие провода и кабели должны быть площадью поперечного сечения не меньше, чем подводящие «холодные» концы нагревателей теплого пола. При установленной мощности до 2300 Вт площадь поперечного сечения медного провода должна быть 1,5 мм 2 , а свыше 2300 Вт – 2,5 мм 2 .
Для защиты человека от поражения электрическим током обязательно применение устройств защитного отключения (УЗО) с дифференциальным током срабатывания не более 30 мА , а для санузлов – 10 мА . Не менее 1 раза в месяц необходимо проводить испытание УЗО.

Проводка для питания системы электрического теплого пола должна быть проложена непосредственно от электрощитов или вводно-распределительных устройств (ВРУ) до терморегуляторов. При этом в щитах для защиты проводки обязательно должны стоять автоматические выключатели: для медных кабелей с площадью поперечного сечения 1,5 мм 2 номиналом в 10 A, а для 2,5 мм 2 – 16 A.
Если нагревательные элементы теплого пола укладываются на металлическую сетку, то она обязательно должна быть подключена к общей системе уравнивания потенциалов.

Итоги

Рассчитать теплый пол электрический вполне по силам самостоятельно, пользуясь рекомендациями производителя оборудования.
является системой повышенной опасности, поэтому при проектировании и монтаже обязательно руководствоваться Правилами устройства электроустановок последней редакции.

Видео — Какие расчеты необходимы перед устройством теплого пола

На эффективность теплого пола оказывают влияние многие факторы. Без их учета даже при условии, что система правильно смонтирована, и для ее устройства применены самые современные материалы, реальная теплоэффективность не оправдает ожиданий.

По этой причине монтажным работам обязательно должен предшествовать грамотный расчет теплого пола, и только тогда можно гарантировать хороший результат.

Разработка проекта отопительной системы стоит недешево, поэтому многие домашние умельцы проводят вычисления самостоятельно. Согласитесь, идея сокращения расходов на обустройство теплого пола кажется очень заманчивой.

Мы подскажем вам, как создать проект, какие критерии учесть при выборе параметров отопительной системы и распишем пошаговую методику расчета. Для наглядности мы подготовили пример вычисления теплого пола.

Изначально правильно спланированный ход проектных и монтажных работ избавит от неожиданностей и неприятных проблем в дальнейшем.

При расчете теплого пола необходимо исходить из следующих данных:

материала стен и особенностей их конструкции;
размеров помещения в плане;
вида финишного покрытия;
конструкции дверей, окон и их размещения;
расположения элементов конструкции в плане.

Для выполнения грамотного проектирования требуется обязательный учет установленного температурного режима и возможности его регулировки.

Для проведения грубого расчета принимается, что 1 м 2 отопительной системы должен возмещать потери тепла в 1 кВт. Если водяной обогревательный контур используется как дополнения к основной системе, то он обязан покрывать только часть теплопотерь

29°С - жилая зона;
33°С - ванна, помещения с бассейном и другие с высоким показателем влажности;
35°С - пояса холода (у входных дверей, наружных стен и т.п.).

Превышение этих значений влечет за собой перегрев как самой системы, так и финишного покрытия с последующей неизбежной порчей материала.

Проведя предварительные расчеты, можно выбрать оптимальную по личным ощущениям температуру теплоносителя, определить нагрузку на обогревательный контур и приобрести насосное оборудование, безукоризненно справляющееся со стимулированием движения теплоносителя. Его подбирают с запасом по расходу теплоносителя в 20%.

Много времени уходит на прогрев стяжки мощностью более 7 см. Поэтому при устройстве водяных систем стараются не превышать указанный предел. Наиболее подходящим покрытием по водяным полам считается напольная керамика, под паркет из-за его сверхнизкой теплопроводности теплые полы не укладывают

На стадии проектирования следует решить, будет ли теплый пол основным поставщиком тепла или станет использоваться лишь как дополнение к радиаторной отопительной ветке. От этого зависит доля потерь тепловой энергии, которые ему предстоит возмещать. Она может составить от 30% до 60% с вариациями.

Время нагрева водяного пола находится в зависимости от толщины элементов входящих в стяжку. Вода как теплоноситель очень эффективна, но сама система отличается сложностью в монтаже.

Галерея изображений

Определение параметров теплого пола

Целью расчета является получение величины тепловой нагрузки. Результат этого расчета влияет на последующие предпринимаемые шаги. В свою очередь, на тепловую нагрузку влияет среднее значение зимней температуры в конкретном регионе, предполагаемая температура внутри комнат, коэффициент теплопередачи потолка, стен, окон и дверей.

Причиной потери тепла служат плохо утепленные стены, окна, двери дома. Самый большой процент тепла уходит через систему вентиляции и крышу (+)

Итоговый результат расчетов перед водяного типа будет зависеть и от наличия дополнительных нагревательных приборов, включая тепловыделение проживающих в доме людей и домашних питомцев. Обязательно учитывают в расчете наличие инфильтрации.

Одним из важных параметров является конфигурация комнат, поэтому потребуется поэтажный план дома и соответствующие разрезы.

Методика расчета потерь тепла

Определив этот параметр, вы узнаете, сколько тепла должен вырабатывать пол для комфортного самочувствия людей, находящихся в комнате, сможете подобрать котел, насос и пол по мощности. Другими словами: теплота, отдаваемая отопительными контурами, должна компенсировать теплопотери строения.

Связь между этими двумя параметрами выражает формула:

Mп = 1,2 х Q , где

Mп - требуемая мощность контуров;
Q - потери тепла.

Для определения второго показателя оформляют замеры и вычисления площади окон, дверей, перекрытий, наружных стен. Так как пол будет обогреваться, площадь этой ограждающей конструкции не учитывается. Замеры делают по внешней стороне с захватом углов здания.

В расчете будет учитываться и толщина, и коэффициент теплопроводности каждой из конструкций. Нормативные значения (λ) для наиболее часто используемых материалов можно взять из таблицы.

Из таблицы можно взять значение коэффициента для расчета. Важно узнать у фирмы-поставщика значение термического сопротивления материала в случае, если устанавливают окна из металлопластика (+)

Подсчет теплопотерь выполняют отдельно для каждого элемента здания, используя формулу:

Q = 1/R*(tв-tн)*S х (1+∑b) , где

R – термическое сопротивление материала, из которого изготовлена ограждающая конструкция;
S – площадь конструктивного элемента;
tв и tн - температура внутренняя и наружная соответственно, при этом второй показатель берут по наиболее низкому значению;
b - дополнительные потери тепла, связанные с ориентацией здания относительно сторон света.

Показатель термического сопротивления (R) находят, разделив толщину конструкции на коэффициент теплопроводности материала, из которого она изготовлена.

Значение коэффициента b зависит от ориентации дома:

0,1 – север, северо-запад или северо-восток;
0,05 – запад, юго-восток;
0 – юг, юго-запад.

Если рассмотреть вопрос на любом примере расчета водяного теплого пола, он становится более понятным.

Конкретный пример расчета

Допустим, стены дома для непостоянного проживания, толщиной 20 см, выполнены из газобетонных блоков. Суммарная площадь ограждающих стен с вычетом оконных и дверных проемов 60 м². Наружная температура -25°С, внутренняя +20°С, конструкция ориентирована на юго-восток.

Учитывая, что коэффициент теплопроводности блоков λ = 0,3 Вт/(м°*С), можно вычислить теплопотери через стены: R=0,2/0,3= 0,67 м²°С/Вт.

Наблюдаются потери тепла и через слой штукатурки. Если ее толщина 20 мм, то Rшт. = 0,02/0,3 = 0,07 м²°С/Вт. Сумма этих двух показателей даст значение потерь тепла через стены: 0,67+0,07 = 0,74 м²°С/Вт.

Имея все исходные данные, подставляют их в формулу и получают теплопотери комнаты с такими стенами: Q = 1/0,74*(20 - (-25)) *60*(1+0,05) = 3831,08 Вт.

Таким же образом вычисляют потери тепла через остальные ограждающие конструкции: окна, дверные проемы, кровлю.

Тепла отдаваемого контурами отопления может быть недостаточно для нагрева воздуха внутри дома до нужной величины, если их мощность занижена. При избыточной мощности будет иметь место перерасход теплоносителя

Для определения теплопотерь через потолок принимают его термическое сопротивление равным значению для планируемого или имеющегося вида утеплителя: R = 0,18/0,041 = 4,39 м²°С / Вт.

Площадь потолка идентична площади пола и равна 70 м². Подставив эти значения в формулу, получают потери тепла через верхнюю ограждающую конструкцию: Q пот. = 1/4,39*(20 - (-25))* 70* (1+0,05) = 753,42 Вт.

Чтобы определить потери тепла через поверхность окон, нужно подсчитать их площадь. При наличии 4-х окон шириной 1,5 м и высотой 1,4 м их общая площадь составит: 4*1,5*1,4 = 8,4 м².

Если производитель указывает отдельно тепловое сопротивление для стеклопакета и профиля - 0,5 и 0,56 м²°С/Вт соответственно, то Rокон = 0,5*90+0,56*10)/100 = 0,56 м²°С/Вт. Здесь 90 и 10 - доля, приходящаяся на каждый элемент окна.

Исходя из полученных данных, продолжают дальнейшие вычисления: Qокон = 1/0,56*(20 - (-25))*8,4*(1+0,05) = 708,75 Вт.

Наружная дверь имеет площадь 0,95*2,04 = 1,938 м². Тогда Rдв. = 0,06/0,14 = 0,43 м²°С/Вт. Q дв. = 1/0,43*(20 - (-25))* 1,938*(1+0,05) = 212,95 Вт.

Так как наружные двери открываются часто, через них теряется большое количество тепла. Поэтому важно обеспечить их плотное закрывание

В итоге теплопотери составят: Q = 3831,08 +753,42 + 708,75 + 212,95 + 7406,25 = Вт.

К этому результату добавляют еще 10% на инфильтрацию воздуха, тогда Q = 7406,25+740,6 = 8146,85 Вт.

Теперь можно определить и тепловую мощность пола: Mп = 1,*8146,85 = 9776,22 Вт или 9,8 кВт.

Необходимое тепло на нагрев воздуха

Рассчитываем циркуляционный насос

Чтобы система получилась экономичной, нужно , обеспечивающий нужный напор и оптимальный расход воды в контурах. В паспортах насосов обычно указывают напор в контуре самой большой длины и суммарный расход теплоносителя во всех петлях.

На напор оказывают влияние гидравлические потери:

∆ h = L*Q²/k1 , где

L - длина контура;
Q - расход воды л/сек;
k1 - коэффициент, характеризующий потери в системе, показатель можно взять из справочных таблиц по гидравлике или из паспорта на оборудование.

Зная величину напора, вычисляют расход в системе:

Q = k*√H , где

k - это коэффициент расхода. Профессионалы принимают расход на каждые 10 м² дома в пределах 0,3-0,4 л/с.

Среди составляющих теплого водяного пола особая роль отводится циркуляционному насосу. Только агрегат, мощность которого на 20 % превышает фактический расход теплоносителя, сможет преодолеть сопротивление в трубах

Цифры, касающиеся величины напора и расхода, указанные в паспорте, нельзя воспринимать буквально - это максимум, а фактически на них оказывает влияние протяженность, геометрия сети. При слишком большом напоре уменьшают длину контура или увеличивают диаметр труб.

В справочниках можно найти сведения о том, что минимальная толщина стяжки составляет 30 мм. Когда помещение довольно высокое, под стяжку подкладывают утеплитель, повышающий эффективность использования тепла, отдаваемого отопительным контуром.

Самым популярным материалом для подложки является . У него сопротивление теплопередачи значительно ниже, чем у бетона.

При устройстве стяжки, чтобы уравновесить линейные расширения бетона, периметр помещения оформляют демпферной лентой. Важно правильно выбрать ее толщину. Специалисты советуют при площади помещения, не превышающей 100 м², устраивать 5 мм компенсирующий слой.

Если значения площади больше за счет длины, превышающей 10 м, толщину высчитывают по формуле:

b = 0,55*L , где

L – это длина комнаты в м.

Выводы и полезное видео по теме

О расчете и монтаже теплого гидравлического пола этот видеоматериал:

Расчет делает возможным спроектировать систему «теплый пол» с оптимальными эксплуатационными показателями. Допустимо смонтировать отопление, пользуясь паспортными данными и рекомендациями.

Оно будет работать, но профессионалы советуют все таки потратить время на расчет, чтобы в итоге система расходовала меньше энергии.

Имеете опыт в проведении расчета теплого пола и подготовки проекта отопительного контура? Или остались вопросы по теме? Пожалуйста, делитесь своим мнением и оставляйте комментарии.

Если было принято решение об обустройстве системы теплого пола в доме, то мало просто купить требуемые материалы – нужно знать еще, сколько их потребуется. И расчеты эти непросты, если учесть, что хочется не прикупить лишнего и вместе с тем убедиться, что приобретенных материалов будет достаточно для достижения требуемого уровня температуры в комнатах. Как рассчитать теплый пол? Попробуем разобраться.

Для начала хотелось бы остановиться на том, каким же должен быть правильный и качественный теплый пол, независимо от того, на каком теплоносителе – электричестве или воде – он будет работать. Итак, система такого подогрева будет работать по-разному в зависимости от толщины основания или качества теплоизолятора , а значит, все эти моменты нужно учитывать. Считается, что толщина теплоизоляционного материала не должна быть более 3 см, при этом материал лучше приобретать с отражающим слоем – так сохранить тепло внутри помещения будет проще.

Совет! В качестве теплоизолятора советуют приобретать пенополистирол плотностью около 35 кг/м 3 .

Толщина бетонной стяжки должна составлять около 4-10 см, особенно если речь идет об укладке кабельного или водяного пола. Внутри она имеет усиление армирующей сеткой, на которую, кстати, и могут закрепляться теплоносители. За счет этого тепло будет перераспределяться лучше. В случае если планируется обустройство водяного пола, рекомендуется приобретать трубы, изготовленные из металлопластика либо из сшитого полиэтилена диаметром 16-20 мм – с ними проще всего наделить систему оптимальной мощностью, достаточной для прогрева комнат.

Какие факторы следует учитывать?

Для того чтобы произвести все необходимые расчеты, которые помогут определиться с количеством материалов для теплого пола, следует учесть следующее:

суммарная площадь помещения, где будет обустраиваться подогрев пола . Именно от этой цифры и будет зависеть количество контуров в системе;

Важно! Один отопительный контур эффективно греет максимум 40 м 2 . При этом его длина не должна быть более 100 м. А шаг между уложенными трубами – не более 30 см.

количество коллекторов . Важно помнить, что каждый контур обогрева может быть подключен только к одному коллектору;
планировка помещений, где обустраивается подогрев ;

размеры окон и других мест, где тепло будет теряться . Вид остекления. Типы дверей;
сказаться на показателе мощности может и толщина стен дома;
влажность воздуха в помещении ;
расположение мебели и других предметов интерьера в помещении . Под ними теплый пол не укладывается, если он электрический, так как вентиляция будет недостаточной и система может быть повреждена. Да и на сохранности мебели и техники излишний нагрев также может сказаться негативно;
назначение помещения, где будет производиться монтаж . В зависимости от этого и выбирается мощность подогрева;
другие источники тепла и их мощность .

Немаловажным может оказаться температурный режим в регионе и необходимость подогрева конкретного помещения, регулировки температуры в нем. На мощность пола значительное влияние может оказать и вид финишного покрытия пола – одни материалы легко пропускают тепловую энергию, другие – хуже.

Определение желаемой температуры в комнатах

Итоговый показатель температуры пола зависит от того, с какой целью используется комната. Например:

+29-30 градусов – холлы, прихожие;
+27-29 – кабинеты, комнаты жилые;
+30-35 – полы возле окон, на верандах;
+32 – ванные, санузлы;
+17-19 – спортивные залы.

При этом температура теплоносителя не должна быть менее +40 градусов или превышать +60. Система подогрева должна быть такой, чтобы разница между температурными показателями прямой и обратной труб в случае с водяными полами не превышала 15 градусов. Иначе основание будет прогрето абсолютно неравномерно.

Баланс тепловых/гидравлических нагрузок для водяного пола должен быть также оптимален и выверен. Поэтому нагревательные контуры должны иметь определенную длину в соответствии с диаметром. Оптимальный вариант трубы – 18 мм, так как даже при небольшом количестве воды такой трубопровод будет правильно работать и обогревать основание.

Расчет тепловых потерь

Обычно системы теплого пола оснований не выступают в качестве единственного источника обогрева помещений, однако некоторые именно так и планируют отапливать дом. Но перед принятием этого инженерного решения важно убедиться, можно ли вообще конкретное помещение обогреть только таким образом.

Если в период использования системы потери тепла не превышают 100 Вт/м 2 , то системы подогрева полов будет вполне достаточно для прогрева комнаты. Однако произвести расчеты, чтобы получить нужные данные, самостоятельно довольно сложно, так как используются сложные формулы. Так что рекомендуется воспользоваться онлайн-калькулятором расчета тепловых потерь помещения. В случае если потери тепла выходят больше 100 Вт/м 2 , то теплоизоляцию помещения нужно улучшать либо обустраивать дополнительную систему обогрева.

Расчет для разных типов помещений

В каждом помещении, в зависимости от его особенностей, требуется различная мощность подогрева пола. Наибольшей она должна быть в прохладных комнатах, а также на лоджии или балконе. В таком помещении мощность не может быть менее 180 Вт/м 2 . В ванной или санузле – не менее 140 Вт/м 2 из-за высоких показателей влажности.

На заметку! Мощность системы теплого пола не может быть невысокой, если под обустраиваемой комнатой находятся не отапливаемые помещения.

Что касается электрического пола, в этом случае минимальная мощность должна быть равна 120 Вт/м 2 .

Таблица. Мощность системы подогрева пола в случае использования ее как дополнительного источника тепла.

Как рассчитать теплый пол электрический

В целом, система подогрева пола состоит из нескольких элементов. Это терморегулятор, который помогает управлять уровнем нагрева полов, термодатчик, следящий за тем, насколько нагреты полы, нагревательный элемент, а также силовой кабель для подключения к электросети всего этого оборудования.

Терморегулятор обычно устанавливается на стену, к нему подключаются все провода. Сам теплый пол, а также термодатчик обустраиваются под напольным покрытием (в стяжку или же на ее поверхности в зависимости от типа системы – нагревательный мат, ИК пленка или кабель нагревательный).

На заметку! Проще всего произвести монтаж именно ИК пола или нагревательных матов. Их можно уложить просто под напольное покрытие. А вот электрокабель придется заливать стяжкой. Да и шаг между проводами в этом случае придется считать самостоятельно.

Для обустройства кабельного обогрева используется одно- или двужильный кабель. Первый является самым простым, но при этом сложным в работе, хоть и дешевым. Рассчитать все параметры для него будет довольно сложно, так как оба конца кабеля нужно выводить в одно место. Да и электромагнитное поле от него образуется обширное.

Проще купить двужильный кабель, который, хоть и стоит немного дороже, все же за счет особого расположения проводов прост в установке и работе.

Формулы расчета для электропола

Определить мощность системы теплого электропола просто. Для этого мощность 1 м 2 выбранной системы достаточно умножить на площадь, которую он будет обогревать. Кстати, в приобретаемом комплекте уже отмерено и отмечено количество используемого кабеля. Расстояние между витками проводов должно быть 5-20 см. Точно его вычислить можно по формуле h = Sх100/L , где h – искомое значение ширины шага, L – длина кабеля, а S – площадь комнаты.

Как рассчитать тёплый водяной пол

Посмотрим, сколько материалов потребуется для обустройства в помещении водяной системы подогрева. Расчет количества труб на 1 м 2 в этом случае производится так: необходимо узнать, сколько составят теплопотери в помещении. Их проще всего определить с помощью онлайн-калькулятора, в который вносятся данные о самом строении, а также о погодных условиях на улице. Пусть они будут равны 80 Вт/м 2 . Площадь квартиры, где будет обустраиваться система теплого пола, возьмем равную 80 м 2 . В итоге общие теплопотери можно узнать, перемножив два значения 80х80 = 6400 Вт. Именно это значение придется компенсировать при помощи всех систем обогрева с запасом мощности до 20%.

Таблица. Расчет трубы в зависимости от шага петли.

Шаг, см	Расход, м п./1 м кв.
10	10
15	6,7
20	5
25	4
30	3,4

Обычно расстояние между водоводами выдерживается около 15 см при сечении трубы 16 мм. Тогда мощность 1 м 2 пола составит около 100 Вт. Поделив общую площадь помещения на размер шага, получаем: 80/0,15 = 533 м. Именно столько метров трубы и потребуется для обустройства системы водяного подогрева в этой квартире. Примерно так же вычисляется и длина каждого контура.

Внимание! Около стен помещения, примыкающих к улице, шаг будет несколько меньше (10 см). С учетом этого и рассчитывается метраж водовода.

В строительных магазинах в продаже имеются трубы уже определенной длины – от 50 до 240 м. Они смотаны в бухты. А для присоединения к коллектору всей системы придется купить водоводы большего диаметра.

Устройство электрических систем напольного обогрева отличается некоторыми особенностями. Кабели и маты продаются в виде готовых изделий определенной длины, а инфракрасные пленки либо карбоновые стержни нужно правильно резать и раскладывать. Перед монтажом предлагаем ознакомиться с инструкцией, как самостоятельно рассчитать теплый пол, работающий от электричества. Это поможет закупить количество нагревательных элементов, требуемое для отопления помещения.

Определение тепловой нагрузки

Прежде чем заготавливать материалы для монтажа напольного электрообогрева, нужно посчитать, сколько тепла подать в конкретное помещение. Данный расчет принято вести по удельной характеристике – количеству теплоты, выделяемой на единицу объема или площади комнаты.

Мощность отопительной системы считается через площадь в тех случаях, когда высота потолков жилища не достигает 3 м. Наиболее точный результат методика дает в помещениях с потолками 2,6-2,8 м. Порядок расчета такой:

Измерив габариты комнаты, высчитайте площадь в квадратных метрах.
Найденную квадратуру умножьте на величину удельной тепловой характеристики (базовая – 100 Вт/м²).
К полученной мощности примените региональный поправочный коэффициент.

Удельные показатели расхода тепла для разных помещений

Совет. Поскольку тепло уходит на прогрев наружных стен и внутренних перегородок, рекомендуется прибавлять занимаемую ими площадь к чистым габаритам помещения.

Комнаты, расположенные в различных частях дома, охлаждаются по-разному – угловые теряют больше тепла, нежели средние. Отсюда рекомендация: значение удельной характеристики принимайте в зависимости от типа помещения:

для комнат, находящихся внутри здания либо имеющих одну внешнюю стену с окном, - базовое значение 0,1 кВт/м²;
угловые помещения (2 внешних ограждения и один световой проем) – 0,12 кВт/м²;
те же угловые комнаты, но с двумя окнами – 0,13 кВт/м².

Поправочный коэффициент применяйте в зависимости от региона проживания. Для коттеджа, построенного в южных областях, значение коэффициента составит 0,7-0,8, в северных районах – 1,5-2,0.

Пример. На обогрев угловой спальни с одним световым проемом площадью 18 м² понадобится 18 х 0,12 = 2,16 кВт тепловой энергии. Если дом расположен на юге, цифра уменьшится до 2,16 х 0,7 = 1,51 кВт, на севере – вырастет вдвое: 2,16 х 2 = 4,32 кВт.

Расчет расхода теплоты по объему жилища ведется аналогично: путем замеров определяется кубатура комнаты, умножаемая на удельную характеристику. Базовое значение для внутренних помещений – 35 Вт/м3, угловых – 40 и 45 Вт/м3 соответственно.

Выбор способа обогрева

Прежде чем приступить к дальнейшим вычислениям, нужно прояснить ряд моментов:

Электрические теплые полы планируется использовать в качестве самостоятельного источника тепла или предполагается совместная работа с системой водяного отопления?
Какой тип нагревателей планируется применять – резистивные кабели, маты, пленочные элементы либо углеродные стержни?
Хватает ли выделенного на здание лимита потребления электроэнергии.

Справка. При расчетах 1 кВт установленной электрической мощности приравнивается к одному киловатту тепловой энергии. Современные нагреватели преобразуют электричество в теплоту с эффективностью (КПД) 99%.

Греющая кабельная система

Проектировать отопление только электрическими теплыми полами не рекомендуется по следующим причинам:

стоимость электроэнергии довольно высокая, постоянный обогрев выльется в кругленькую сумму;
чтобы отопить жилище, придется увеличить нагреватели теплого пола по мощности;
температура напольного покрытия повысится до 30 °С, в комнате станет душно и некомфортно.

Маты — тот же кабель, закрепленный на полимерной сетке змейкой

Из перечисленных разновидностей нагревателей самые надежные – резистивные кабели и сделанные из них маты. Известный производитель кабельных систем Devi дает гарантию на работу изделий 50 лет при условии, что соблюдена технология монтажа. Греющие проводники допускается использовать непосредственно под напольным покрытием, муровать в стяжке либо в слое плиточного клея.

Пленочные нагреватели обойдутся дороже кабельных. Монолитить элементы в стяжку не рекомендуется – существует вероятность слабого прогрева. Саморегулирующиеся карбоновые стержни не отличаются надежностью – судя по отзывам пользователей, часть нагревателей быстро перегорает и мощность обогрева снижается.

Расчет метража кабеля и шага укладки

Чтобы определить длину греющего проводника, необходимо учесть некоторые особенности:

производители предлагают кабели фиксированного метража, обладающие разной мощностью (от 9 до 20 Вт на 1 погонный метр);
чтобы нагреватель мог отдавать тепло и не перегорел в полу, контур нельзя прокладывать под стационарной мебелью и техникой без ножек;
для укладки в ванной или на балконе кабельный проводник берется с запасом 15-20%.

Примечание. Особенности монтажа и эксплуатации резистивных кабелей в равной степени распространяются на греющие маты. Последние отличаются лишь сеткой, куда прикреплен идентичный двухжильный проводник, уложенный змейкой.

Схема укладки резистивного кабеля в ванной

Выяснив потребность в тепловой энергии на обогрев конкретного помещения, сделайте расчет электрического теплого пола согласно инструкции:

Подберите по каталогу кабель, ориентируясь на полученную ранее тепловую мощность и добавляя запас 15%. Запишите общую длину проводника.
Нарисуйте на бумаге план комнаты в масштабе.
Расположите на эскизе мебель и бытовую технику, вплотную прилегающую к полу и мешающую нормальному теплообмену. Соблюдайте реальные габариты шкафов, стиральных машин и прочего оборудования.
Отнимите от общей квадратуры площадь, занимаемую мебелью. Задача – разместить на свободном участке выбранный по каталогу греющий проводник.
Разделите остаток площади на длину кабельного нагревателя – получите шаг укладки в метрах.

Справка. В технических характеристиках производитель Devi указывает минимальный интервал укладки 0,075 м (7,5 см). На практике мастера обычно кладут кабели на расстоянии 10±1 см при условии, что напольные контуры обогревают комнату без помощи радиаторов.

Правила раскладки в жилых и вспомогательных помещениях отличаются. Например, в гостиной или спальне первая греющая линия отодвигается от мебели на расстояние 10 см. В ванной либо на балконе кабель укладывается вплотную к шкафам и сантехнике, чтобы ноги не ощущали перепада температур на полу. Указанный нюанс обязательно учитывайте при планировании. Подробнее расскажет специалист на видео:

Поскольку нагревательные маты продаются полосами сетки (рулонами), шаг прокладки считать не придется. Но учтите другой момент: теплоотдача 1 м² мата ограничена, увеличить мощность нельзя. А вот снизить – без проблем, достаточно разрезать сетку между проводниками и раздвинуть кабели.

Пример расчета теплого электрического пола в спальне 18 м² с потреблением тепла 2,16 кВт:

Поскольку кабельный нагрев планируется совместить с радиаторной системой, тепловая мощность делится пополам – 2,16 / 2 = 1,08 кВт приходится на половой контур.
Подбираем двухжильный кабель DEVIsafe 20T удельной мощностью 20 Вт/м. С учетом запаса берем готовый проводник длиной 60 м с теплоотдачей 1,2 кВт.
Стационарная мебель занимает 3 м² площади спальни. Остается 15 м², тогда шаг укладки составит 15 / 60 = 0,25 м.

Возможные схемы раскладки кабельных контуров

О пленочных нагревателях

Расчет количества инфракрасной пленки выполняется гораздо проще и сводится к подбору греющего материала по размерам и удельной теплоотдаче:

Рассчитайте потребность помещения в тепловой энергии (раздел первый данной публикации).
Набросайте планировку комнаты со стационарной мебелью. Вычислите размер и квадратуру свободного участка.
Пленочные теплые полы раскладываются с отступом от стен 15-20 см. Нарисуйте эти полосы на эскизе и отнимите их размеры от свободной площади.
Последняя задача – расположить на оставшемся участке инфракрасную пленку требуемой суммарной мощности. Выберите в каталоге производителя рулоны нужной ширины и теплоотдачи.

Справка. Пленка известного бренда Caleo способна отдавать от 130 до 230 Вт на 1 м² нагревательного элемента. Ширина – 50, 80 и 100 см.

Учитывайте, что термопленку допускается резать только поперек, ориентируясь по специальным линиям (интервал – 250 мм). Соседние полотна можно класть впритык либо с расчетным интервалом, но не внахлест. Для спальни из нашего примера количество пленки считается так:

Потребная теплоотдача напольного контура – 1,08 кВт. Если брать изделие с теплоотдачей 130 Вт/м², понадобится 1080 / 130 = 8,3 м² пленочного нагревателя. С учетом запаса – 9 м².
Ширина рулона – 0,5 м. Чтобы набрать 9 квадратов, нужно взять пленку длиной 18 м.
Поскольку в спальне остается свободным пространство 15 м², данный тип нагревателя вполне подойдет.

При закупке материалов для монтажа электрического теплого пола примите во внимание следующие рекомендации:

Подавляющее большинство греющих элементов нуждается в регулировании извне. В каждое помещение нужно установить терморегулятор и датчик перегрева, закрепляемый непосредственно на кабеле или пленке.
Обязательно укладывайте под напольные контуры слой утеплителя, если не хотите греть дорогим электричеством землю, перекрытие либо соседнюю квартиру.
Толщина теплоизоляционного слоя на грунте – не менее 10 см пенопласта или минеральной ваты. Межэтажное перекрытие достаточно застелить фольгированным пенополиэтиленом 8-12 мм в толщину.
Если на полах используются толстые покрытия – паркет, доска 25 мм и более, войлочный линолеум, то мощность греющих элементов придется увеличить на 30-40% против расчетной.
Заготовьте медные провода сечением 2,5 мм² для подсоединения контуров к электросети. Длины кабелей должно хватить, чтобы протянуть линию до главного щита.

Подведенную к электрощиту линию необходимо защитить автоматическим выключателем соответствующего номинала. Автомат лучше брать двухполюсный, разрывающий обе цепи – фазу и ноль.