Принципы расчёта межтрубного расстояния тёплого пола

Выбор отопительной системы как залог комфорта

Несмотря на растущую популярность подобных конструкций, большинство жителей частных домов не спешат отказываться от традиционных радиаторов. Между тем, эксплуатация системы теплого пола имеет неоспоримые преимущества. Чтобы их оценить, следует разобраться в особенностях обоих способов обогрева.

Безусловно, альтернативный обогрев не лишен недостатков. Но их совсем немного, и заключаются они в следующем:

Монтаж радиаторного отопления требует тщательного расчета. Эффективность такого отопления зависит от множества факторов, одним из которых является высота радиаторов над уровнем пола. Также необходимо учитывать, что установка радиаторов производится таким образом, чтобы оставалось определенное расстояние между подоконником и батареей, а также между стеной и нагревательным прибором

Поэтому очень важно выбрать правильный размер радиаторов, в противном случае их придется менять

Схема укладки труб

От того, каким образом располагается в помещении труба водопровода, зависит качество обогрева будущего тёплого пола и равномерность распределения тепла. Как упоминалось выше, существуют несколько схем укладки труб в системе отопления тёплого пола.

Схема змейка или змеевик

В такой схеме раскладка трубы имеет петлеобразную форму, причём труба может изгибаться до 180 градусов. Змейку можно разложить, используя специальные скобы, но нельзя создавать чрезмерного давления на трубу, так как она будет расширяться от горячей воды при эксплуатации. Схема применима в помещениях с линейным углом и просторных комнатах, где необходимо создать разные температурные режимы. Минус змеевика заключается в возможном неравномерном прогревании поверхности.

Схема улитка или ракушка

Прокладка трубы по спирали считается достаточно простой. Она производится как под бетонную стяжку, так и при наличии пропиленовых материалов. К пенополистиролу эта система также применима.

Трубы можно соединить между собой хомутами, при этом рядом с трубопроводом горячей воды должна располагаться обратка, температура которой значительно ниже. Такой способ имеет недостаток только при неправильной укладке (с большим шагом) в виде образования холодных зон.

Теплый пол расчет мощности

На определение необходимой мощности теплого пола в помещении влияет показатель теплопотерь, для точного определения которых потребуется произвести сложный теплотехнический подсчет по особой методике.

• При этом учитываются следующие факторы:
• площадь обогреваемой поверхности, общая площадь помещения;
• площадь, тип остекления;
• наличие, площадь, тип, толщина, материал и термическое сопротивление стен и иных ограждающих конструкций;
• уровень проникновения солнечных лучей в помещение;
• наличие иных источников тепла, в том числе учитывается тепло, источаемое оборудованием, различными приборами и людьми.

Методика выполнения подобных точных расчетов требует глубоких теоретических знаний и опыта, а потому теплотехнический расчет лучше доверить специалистам.

Ведь только они знают, как рассчитать мощность теплого пола водяного с наименьшей погрешностью и оптимальными параметрами

Особенно это важно при проектировании обогреваемого встроенного отопления в помещениях большой площадью с большой высотой

Укладка и эффективная эксплуатация водяного обогреваемого пола возможна лишь в помещениях с уровнем теплопотерь менее 100 Вт/м². Если теплопотери выше, необходимо принять меры по утеплению помещения с целью снижения потерь тепла.

Однако если проектный инженерный расчет стоит немалых денег, в случае с небольшими помещениями приблизительные расчеты можно провести самостоятельно, приняв 100 Вт/м² за усредненную величину и отправную точку в дальнейших расчетах.

1. При этом для частного дома принято корректировать усредненный показатель потерь тепла исходя из общей площади строения:
2. 120 Вт/м² – при площади дома до 150 м²;
3. 100 Вт/м² – при площади 150-300 м²;
4. 90 Вт/м² – при площади 300-500 м².

Нагрузка на систему

• На то, какая будет мощность водяного теплого пола на квадратный метр, влияют такие параметры, создающие нагрузку на систему, определяющие гидравлическое сопротивление и уровень теплоотдачи, как:
• материал, из которого изготовлены трубы;
• схема укладки контуров;
• длина каждого контура;
• диаметр;
• расстояние между нитками труб.

Характеристика:

Трубы могут быть медными (отличаются наилучшими теплотехническими и эксплуатационными характеристиками, однако обходятся не дешево и требуют специальных навыков, а также инструмента).

Основных схем укладки контура два: змейкой и улиткой. Первый вариант наиболее прост, но менее эффективен, так как дает неравномерный нагрев пола. Второй более сложен в реализации, но эффективность прогрева на порядок выше.

Площадь, отапливаемая одним контуром, не должна превышать 20 м². Если отапливаемая площадь больше, то целесообразно трубопровод разбить на 2 или более контуров, подключив их к распредколлектору с возможностью регулирования нагрева участков пола.

Общая длина труб одного контура должна быть не больше 90 м. При этом, чем больший выбран диаметр, тем больше расстояние между нитками труб. Как правило, не применяются трубы с диаметром более 16 мм.

Каждый параметр имеет свои коэффициенты для дальнейших расчетов, посмотреть которые можно в справочниках.

Расчет мощности теплоотдачи: калькулятор

Чтобы определить мощность водяного пола, необходимо найти произведение общей площади помещения (м²), разницы температур подачи и обратно поступающей жидкости, и коэффициентами, зависящими от материала труб, напольного покрытия (дерево, линолеум, плитка и т.д.), других элементов системы.

Мощность водяного теплого пола на 1 м², или теплоотдача, не должна превышать уровень теплопотерь, однако не более чем на 25%. В случае слишком малого или слишком большого значения, необходимо произвести перерасчет, выбрав иной диаметр труб и расстояние между нитями контура.

Показатель мощности тем выше, чем больше диаметр выбранных труб, и тем ниже, чем больший шаг задан между нитками. Для экономии времени можно воспользоваться электронными калькуляторами расчета водяного пола или скачать специальную программу.

Нагревательные элементы водяного теплого пола и их расчет

газового отопления

Водяной теплый пол – популярная система обогрева, в которой теплоносителем является вода, которая берется из отопительной системы или центрального «горячего водопровода».

Также для подогрева теплоносителя применяют электрические и газовые котлы. Теплоноситель перед тем, как попасть в нагревательные элементы, подается на коллектор, который является главным распределительным центром данного вида отопления.

В системе центрального отопления и водопроводе вода имеет достаточно большую температуру (60-80 0 С), а сам теплый пол должен нагреваться до 30-40 0 С.

Для этого на коллекторе устанавливаются расходомеры, которые контролируют подачу теплоносителя в каждый контур.

Контуром в системе отопления водяного теплого пола называется отдельный трубопровод. Поскольку коллектор устанавливается один на всю квартиру или дом, к нему подключается множество труб при установке данного вида обогрева по всей квартире. Трубы, являясь нагревательным элементом, должны иметь гибкую структуру и выполнятся из надежных материалов, не деформируясь при изменении температур.

Существует несколько разновидностей нагревательных элементов, которые имеют определенные особенности:

• полипропиленовые трубы;
• медные трубы;
• гофрированные трубы из металла;
• металлопластиковые нагревательные элементы.

Медные и стальные элементы системы обладают наилучшей теплопроводностью, но не так часто применяются, как металлопластиковые и полипропиленовые, из-за своей стоимости.

гидроизоляцию, армирующую сетку, к которой крепятся нагревательные элементы, сами трубы, цементно-бетонную стяжку и финишное покрытие.

Способы укладки труб

На сегодняшний день широко применяются два метода укладки нагревательных элементов:

• зигзаг;
• спираль.

Укладка труб спиралью или улиткой (2 название) осуществляется в больших помещениях, местах с долговременными заморозками и северных регионах страны. Так как эта система укладки подразумевает большие затраты теплоносителя соответственно получается интенсивный обогрев комнат.

Теплый водяной пол с методом укладки труб спиралью часто используется для организации основного источника отопления. Такой новый вид отопления способен равномерно прогреть финишный настил и все помещение в целом, создавая отличный микроклимат.

Уложить нагревательные элементы зигзагом можно в любом помещении. Данный метод требует меньшее (чем при спирали) количество теплоносителя для создания комфортной обстановки в помещении. Но существует один недостаток данной системы труб – это неравномерность нагрева. Поскольку вода подается в начале контура, а забирается на его конце, ощущаются плавный перепад температуры настила, имеющий такое же направление.

Чтобы избежать такое явления, применяют систему труб «двойной зигзаг», с подачей воды от разных отопительных контуров. Это позволяет организовывать равномерный обогрев. При укладке труб зигзагом часто используют теплый пол, как дополнительный вид обогрева для небольших помещений (ванные комнаты, балконы).

Дополнительные параметры

Среди дополнительных параметров, влияющих на расстояние между трубами теплого водяного пола, можно выделить:

• пожелания заказчика о средней температуре в отапливаемом помещении;
• способ прокладки трубопровода.

Температура в помещении

Оптимальный температурный режим в помещениях различного назначения

Комфортная температура для проживания в различных помещениях определена специалистами.

Данные из таблицы определены для средней полосы России, где температура в холодное время года редко опускается ниже 30ºС. Для северных районов представленные показатели рекомендуется увеличить на 2ºС – 4ºС.

Любой заказчик по своему желанию может увеличить или уменьшить температуру в отопительной системе. Для этого при монтаже пола достаточно уменьшить или увеличить шаг прокладки труб соответственно.

Требования к трубам

Трубы, используемые в данной системе, должны отвечать следующим требованиям:

1. Выполнение из химически инертного, термостойкого материала, защищенного от коррозии и не склонного к образованию известковых отложений. Строительными нормами и правилами категорически запрещено использование стальных водопроводных и газопроводных труб. Лучше всего подходят пластик, металлопластик, алюминий и медь.
2. Стойкость к внешним воздействиям. От этого показателя зависит надежность и срок службы заливаемого бетоном контура.
3. Прочность. Данный критерий необходимо четко соблюдать, так как теплоноситель и стяжка оказывают немалое давление на конструкцию.
4. Достаточная длина. Именно она характеризует надежность контура и является лучшей профилактикой протечек.

Пошаговая инструкция сварки ПП труб

После покупки всех необходимых труб и фитингов можно приступать к их сварке. Этот процесс будет рассмотрен пошагово, с иллюстрациями, чтобы не осталось никаких вопросов.

Шаг #1 – обрезка труб

Этот процесс производится с помощью трубореза. Если срез будет скошенный, то более длинная кромка может сформировать при пайке наплыв и сузить внутренний проход фитинга.

Труборезы имеют максимальное ограничение по диаметру, поэтому выбирать нужно ту модель, которая подойдет под купленные трубы.

Шаг #2 – обработка трубы и формирование фаски

После обрезки необходимо сформировать небольшую фаску на детали, которая будет всовываться в раструб. Для этого применяются различного размера ручные калибраторы либо насадки для шуруповерта.

Оба инструмента имеют встроенные ножи, которые формируют фаску со стандартными параметрами.

Для получения среза нужно насадить трубу на ручной калибратор и несколько раз с нажимом прокрутить вокруг оси.

На армированных трубах, помимо фаски, снимается верхний слой ПП и алюминиевой фольги с помощью шейвера. Он имеет вид цилиндра с ручками и подходит только под один конкретный размер.

После формирования фаски и снятия алюминиевой фольги требуется вытереть все детали начисто.

Шаг #3 – подготовка паяльника

Температура пайки полипропиленовых труб варьируется от 260 до 280 °C, но любителям лучше использовать безрегулировочные паяльники или нагрев до 260 °C. Рекомендуем подробнее рассмотреть значения температуры пайки полипропилена.

Перед включением необходимо надеть на утюг паяльника двусторонние насадки (дорн и гильзу) и поставить прибор на крестовидную подставку.

Затем следует включить паяльник. При достижении на нем температуры 260 °C загорится сигнальная зеленая лампочка.

Шаг #4 – нагрев и соединение деталей

Работать с трубами рекомендуется в перчатках. Для нагрева деталей необходимо одномоментно одну соединяемую деталь насадить на дорн, а вторую всунуть в гильзу.

Для соблюдения глубины соединения можно заранее маркером сделать соответствующую отметку на трубе и ориентироваться на неё при всовывании изделия в раструб.

В нижеприведенной таблице указано нормативное время нагрева, соединения и остывания труб, в зависимости от их диаметра, а также глубина всовывания в раструб. При работе в холодном помещении время нагрева может быть увеличено на 1-2 секунды.

После нагрева соединяемые детали с усилием прямым движением нужно состыковать до намеченной черты

Сдвиги трубы и фитинга друг относительно друга допускаются только в течение 4-12 секунд. После этого любые подвижки будут очень негативно сказываться на качестве соединения.

После соединения необходимо дать полипропилену остыть в течение указанного в таблице времени. Желательно посмотреть на получившийся внутренний шов, чтобы убедиться, что наплыв не перегораживает проход. В противном случае придется перепаивать детали. На этом процесс пайки заканчивается.

Отопление в частном доме из полипропиленовых труб своими руками

Главные компоненты отопления — генератор тепла, трубы и приборы отопления. Остальное оборудование обеспечивает работоспособность системы при различных нагрузках. Оснащение системы дополнительными элементами зависит от размеров дома и модификации выбранного котла. Заданные параметры работы агрегата обеспечивает группа безопасности, расширительная емкость с переливной трубой, нагнетатель и устройство регулировки давления.

Если циркуляционный насос не встроен в котловой контур, то нагнетатель устанавливают на обратной линии трубопровода, в непосредственной близости генератора тепла. Место установки расширительного бачка закрытого типа для отопления — перед циркуляционным насосом. Группу безопасности монтируют на подающей линии возле котла.

Спайка полипропиленовых труб паяльником своими руками

Понятие комфорта индивидуально для каждого человека. Но для всех без исключения дом — это тепло. Отопление – неотъемлемая часть любого дома. Принять грамотное решение и воплотить его собственными силами поможет максимальная осведомленность в данной теме.

Тонкости расчета

В большинстве случаев, на 1 м2 расходуются 5 м трубы. При этом длина шага равна 20 см.

Однако укладывать трубы специалисты рекомендуют исходя из точных вычислений. Для этой цели потребуется формула L=S/N*1,1, где:

• S представляет площадь участка;
• N обозначает шаг укладки;
• 1,1 – запасная труба, необходимая для создания поворотов.

Если прибавить расстояние от коллектора до пола, увеличенное в два раза, получится более точный расчет. Для большего понимания вычислений можно привести пример:

• предположим, площадь участка равна 16 м2;
• расстояние от коллектора до пола – 3,5 м;
• шаг укладки равен 0,15 м;
• следуя формуле: 16 / 0,15 х 1,1 + (3,5 х 2) = 124 м.

Увеличение расхода в зависимости от расстояния между соседними трубами представляет следующая таблица:

Шаг петли, мм	Расход трубы на 1 м2, м. п.
100	10
150	6,7
200	5
250	4
300	3,4

Раскладка теплого пола ограничивает длину трубы до 120 м, потому как на это есть ряд причин:

• высокая температура не должна повредить покрытие пола;
• подогрев в контуре при эксплуатации (особенно при протечке) способен повредить цементную стяжку;
• разделение поверхности на несколько участков способствует эффективному обогреву.

По диаметру

Для корректного вычисления диаметра трубы потребуются следующие вычисления:

• 15кПа – давление насоса, обеспечивающего эффективный обогрев;
• длина труб равна 85 м;
• теплоноситель расходует 0,2 м³/ч.

Следовательно, производится расчет по формуле D=18* (p/L*G2) – 0,19, где:

• D обозначает диаметр трубы для теплого пола;
• L – метраж длины изделия;
• p – давление насоса;
• G – расход воды, которая циркулирует в трубах (описывается в документации);
• D=18* (15/85 × 0,22) –0,19 = 13,6 мм.

Производители выпускают трубы 16 мм – наиболее оптимальный вариант для установки системы. Подходящими схемами настройки теплового пола считаются змейка и улитка. Горячая вода при планировании – красная, холодная обозначается голубым цветом.

По длине контура

Отопительная система нуждается в создании конструкции, поддерживающей наиболее эффективное давление и циркуляцию воздуха. Поэтому предел длины водяного контура – 80, максимум 100 метров. Однако не всегда помещение соответствует расчетам, требуя собственные параметры, порой превышающие 150 м. Проблема решается легко – достаточно лишь установить несколько контуров.

При расчетах необходимо учитывать диаметр трубы и материал изготовления:

• Металлопластиковые изделия наиболее востребованы ввиду низкой стоимости и простого монтажа. В основу лёг полиэтилен с прослойкой из алюминия, которая повышает надежность конструкции. Металл обладает высокой теплопроводностью, чем и привлекает производителей, которые желают создать оптимальные условия теплообмена. При диаметре 16 мм длина контура способна достигать сотни метров.
• Полиэтиленовые конструкции не требуют дополнительного слоя, сшиваясь на молекулярном уровне. Изделие легко гнется, проявляя устойчивость к высоким температурам до 95ºC и к различным химическим растворителям. При 18 мм диаметра предел составит 120 метров.

• Полипропилен обладает высокой жесткостью и прочностью. Он не востребован на рынке и применяется преимущественно для производственных целей. Предел длины для изделия составляет 90-100 метров.
• Медные изделия обладают наивысшей теплопроводностью, за счет которой их цена является самой высокой на строительном рынке. Однако они нуждаются в профессиональной установке, так как при малейшей провинности дают течь.
• Гофротрубы изготовлены из нержавеющей стали. Максимальная длина контура равняется 120 м при диаметре 25 мм. Гофрированные трубы рекомендуют приобретать с рассчитанной заранее длиной, достаточной для одного контура. Такая покупка автоматически устраняет возможность протечки.

Большую площадь следует поделить на составляющие участки в соотношении 1: 2. То есть его ширина будет в 2 раза меньше длины. Следовательно, для того, чтобы вычислить количество участков, потребуются следующие меры:

• При шаге 15 см количество м2 для площади участка не превышает 12;
• шаг 20 см подходит для 16 м2;
• шаг 25 см – 20 м2;
• 30 см – 24 м2.

В последующем при увеличении шага на 5 см площадь соответственно увеличивается на 4 м2. Однако специалисты не рекомендуют вычислять точные значения. Во избежание протечек следует брать про запас 2 м2.

Какая укладка труб для теплого пола лучше

Форма улитки идеально подходит для помещений большого метража с формой квадрата, круга или прямоугольника. К ним относятся в основном жилые комнаты, кухни, коридоры, холлы, гостиные.

Когда трубы разложены улиткой, прогрев площади получается максимально равномерный, нежели у змейки. Это связано с тем, что подающие трубы, которые имеют более горячий теплоноситель, чередуются с обратными трубами, в которых теплоноситель уже чуть прохладнее.

Выложить большое помещение змейкой не является ошибкой, просто одна часть комнаты будет всегда чуть более горячей, чем другая. Это может вызывать дискомфорт. Для маленьких помещений это не так критично.

Если площадь укладки геометрически сложная, тогда используйте змейку, с ней будет справиться легче. Также рекомендуем заранее начертить проект на миллиметровой бумаге, чтобы в работе не возникало ступоров.

От каких параметров зависит шаг трубы

Многие задаются вопросом, с каким шагом рациональнее и эффективнее укладывать теплый водяной пол. Данный параметр влияет на мощность нагрузки. Она подразумевает стабильность нагрева всего помещения. Шаг контура напрямую зависит от диаметра используемой трубы (16, 20, 25 мм). Диапазон – от 100 до 500 мм. Наиболее востребован шаг в 150, 300 или 400 мм.

Например, наиболее эффективный шаг в нагревательной системе при мощности в 50 Вт/кв.м – 300 мм. Шаг трубы 16 для теплого водяного пола актуален для комнат, требующих особенно сильного обогрева на постоянной основе. Например, в тех участках, где теплопотери больше (вдоль наружной стены, у двери и т.д.), оптимальный шаг – 200 мм. Соответственно, при мощности в 80 Вт/кв.м шаг прокладки водяного теплого пола рекомендуют уменьшать (до 150 мм).

Наиболее простая в исполнении техника укладки контура – спираль. Трубы укладываются с изгибом в 90 градусов. В технологии «змейка» изгиб составляет 180 градусов. Этот момент немного усложняет монтаж нагревательной системы. Если помещение большое или имеет особенности в зонировании, то используют двойные схемы.

Важно! Контур должен укладываться из цельной трубы без нахлестов и повреждений

Оптимальный шаг трубы теплого водяного пола определяется во время расчетов системы и составления проекта. При слишком большом шаге повышается чувствительность человека и становится ощутима разница в перепаде температур напольного покрытия.

Недопустимо использовать маленький шаг для труб с большим диаметром и наоборот. Подобные ошибки в монтаже нагревательной системы приводят к перегреву контура или тепловым провалам. Это способствует нарушению работы теплого пола как единой и эффективной системы.

Важно! Для увеличения эффективности работы системы, каждый раз увеличивая расстояние между трубами, поднимают температуру воды. Кроме размера контура на шаг имеет влияние тип и габариты комнаты, а также расчеты тепловой нагрузки. При нагрузке в 50 Вт/кв.м наиболее рациональным расстоянием между трубами станет значение в 300 мм

При нагрузке в 80 Вт/кв.м – 150 мм. Последний вариант оптимален для ванной комнаты, где температура напольного покрытия имеет самое важное значение в любое время года

При нагрузке в 50 Вт/кв.м наиболее рациональным расстоянием между трубами станет значение в 300 мм. При нагрузке в 80 Вт/кв.м – 150 мм

Последний вариант оптимален для ванной комнаты, где температура напольного покрытия имеет самое важное значение в любое время года

Кроме размера контура на шаг имеет влияние тип и габариты комнаты, а также расчеты тепловой нагрузки. При нагрузке в 50 Вт/кв.м наиболее рациональным расстоянием между трубами станет значение в 300 мм. При нагрузке в 80 Вт/кв.м – 150 мм

Последний вариант оптимален для ванной комнаты, где температура напольного покрытия имеет самое важное значение в любое время года

Кроме техники постоянного шага существует переменный вариант укладки контура. Суть заключается в более плотном расположении труб на конкретном участке. Обычно подобную технологию используют вблизи наружных стен, окон и у дверей. Данные зоны характеризуются большими теплопотерями. Учащенный шаг – это 60-65% от стандартного. Самое эффективное расстояние: 150 или 200 мм при размере трубы в 20 или 22 мм. Количество рядов определяют в процессе монтажа. 

Переменное или смешанное расстояние между контурами практикуют в помещениях неосновного назначения, где нет острой необходимости постоянного обогрева, а также в местах с большими теплопотерями.

Перед прокладыванием контура подготавливают поверхность. Для этого необходимо обеспечить ее равномерность. Допустима погрешность в 3 см. Наличие бугров, провалов и неровностей приводит к тому, что после запуска нагревательной системы обогрев помещения будет происходить неравномерно. Вдоль стен комнаты укладывают демпферную ленту. Она снизит риск возникновения трещин при высыхании стяжки.

Также на этапе подготовки укладывают теплоизоляцию. Ее плотность остается в пределах 35 кг/куб.м. Последним подготовительным этапом становится укладка арматурной сетки. Она послужит основанием для креплений контура и поможет равномернее распределять тепло. Рекомендуется использовать специальные панели для укладки труб для водяного пола, значительно облегчающие процесс монтажа.