Тонкости, о которых нужно знать

Типовая схема, по которой производят расчет мощности, дает объективный результат только в том случае, если помещение теплоизолировано должным образом. Под теплоизоляцией понимают не только укладку рулонных материалов под теплые полы, но и установку двойных стеклопакетов на окнах.

Поэтому перед установкой системы необходимо теплоизолировать помещение. Это предотвратит нежелательные теплопотери. Особенно тщательно следует выполнять теплоизоляцию помещений, которые располагаются на грунте или имеют под собой подвал.

Выбирать теплоизоляцию нужно исходя из выбранной инженерной системы. Под инфракрасные полы можно устанавливать исключительно фольгированную теплоизоляцию. В противном случае часть тепла будет уходить на обогрев чернового основания или соседского потолка.

Еще один очень важный момент, на который стоит обратить внимание – шаг укладки нагревательного элемента. Если перед вами инфракрасные полы или нагревательные маты, то этот пункт можно пропустить. Они представляют собой рулонный материал, основой которого является специальная сетка или пленка

На этой основе закреплен нагревательный элемент

Они представляют собой рулонный материал, основой которого является специальная сетка или пленка. На этой основе закреплен нагревательный элемент.

Если же вы остановили свой выбор на более дешевых кабельных системах, то кабель придется укладывать вручную. При этом шаг укладки придется определить самостоятельно. Можно не заморачиваться и сделать все на глаз. Но в таком случае система может работать неэффективно. А переделать все будет достаточно тяжело и затратно.

Рассмотрим, как определить шаг укладки греющего кабеля на вышеописанном примере. Мощность электрического теплого пола должна составлять 2700 Вт. Длина кабеля в таком случае должна быть порядка 130 метров. Чтобы вычислить шаг укладки необходимо полезную площадь помещения умножить на 100, и полученное число разделить на длину греющего кабеля. Получаем: 15*100/130=11.5 см. это и есть шаг укладки.

Чтобы упростить монтажные работы можно приобрести специальную сетку, на которую предварительно можно закрепить греющий кабель. Если кабель в процессе монтажа не фиксировать, то он будет смещаться. В результате шаг укладки между витками будет изменяться. Как результат, неравномерный подогрев основания.

Расчет мощности для инженерной системы сделать достаточно просто

Важно правильно выполнить теплоизоляцию помещения, выбрать утеплитель для основания, который совместим с инженерной системой и грамотно подойти к вопросу расстановки тяжеловесной мебели, под которую греющий кабель располагать нельзя

https://youtube.com/watch?v=J8GJC6lEL-c

Расчеты

Маты для теплых водяных полов

Итак, переходим к основному вопросу нашей статьи: как рассчитать теплый пол?

  • В первую очередь необходимо рассчитать длину трубы, которая будет использована в системе отопления. Для этого есть специальная простая формула, где отапливаемая площадь помещения делится на шаг, который умножается на константу – 1,1. Что это за показатель 1,1? По сути, это расходы трубы на повороты контура.
  • Второй – определяем мощность теплого пола. Так как все расчеты проводятся относительно полезной площади обогрева, то перед тем как приступить к этим расчетам, необходимо обозначить эту полезную площадь. По сути, это пол, на котором не будет стоять мебель и другие элементы декора. С электрическими теплыми полами такая площадь определяется как 70% пропорция к общей площади помещения.

А вот теперь возвращаемся к нашему первому определению, в качестве какого источника тепла теплый пол будет использован вами (в качестве основного или вспомогательного)? Если он будет являться основной системой отопления, то для расчета используется удельная мощность, равная 150-180 Вт/м². Если как вспомогательная система, тогда 110-140 Вт/м².

Тип укладки контура

Но и это еще не все. Большое значение имеет и тип помещения, где устанавливается теплый пол. Внизу расположена таблица, где нами показаны помещения и рекомендуемые в них теплые полы относительно используемой мощности.

Помещение Мощность теплого пола, Вт/м²
Жилые комнаты 110-150
Ванная 140-150
Балкон или лоджия (присоединенные) 140-180

Зависимость получается прямая: чем ниже теплоизоляционные качества помещения, тем большей мощности в нем должны укладываться теплые полы. Необходимо добавить сюда и наличие дополнительного источника тепла. К примеру, на кухне можно устанавливать теплые полы из расчета 110-120 Вт/м². Правда, надо заметить, что все показатели мощности, приведенные в таблицы, даны с определенным запасом в размере до 25%. И еще не стоит забывать об этажности расположения квартир, если дело касается электрических теплых полов в городских квартирах. Если это первый этаж, то стоит добавить ко всем цифровым показателям процентов пятнадцать. Особенно, если в многоквартирном доме нет отапливаемого подвала.

Схема расположения контуров

Пример расчета

Давайте рассмотрим небольшой пример, как можно правильно рассчитать мощность водяного теплого пола, уложенного на кухне площадью 15 м². Будем считать, что кухня находится в частном доме, чтобы не противоречить утверждению специалистов – водяные теплые полы в городских квартирах, где используются централизованные сети отопления, не устанавливаются.

Итак, в первую очередь определяется полезная площадь. Из общей площади вычитаются размеры холодильника, варочной плиты, раковины и различной мебели. Пусть приблизительно это будет 5 м².

Общие тепловые потери по-любому будут рассчитываться с учетом общей площади пола, то есть 15 кв.м. Если брать стандартную теплоотдачу любой системы отопления, а это 100 Вт на 1 м², то можно получить, что теплопотери нашей кухни составляют 1500 Вт. Вот такую мощность должен вырабатывать теплый пол. Добавляем сюда коэффициент запаса, который варьируется в пределах 1,2-1.3. Возьмем минимальный, поэтому теплопотери составляют 1800 Вт.

Теплый пол на кухне

Теперь высчитываем длину контура. Эта формула нам известна, о ней было написано выше. Для нее необходима полезная площадь – 10 м², шаг укладки – выбираем, к примеру, 20 см, и дополнительный коэффициент 1,1. В конечном итоге получаем – 45 м.

Теперь, чтобы определить максимальную мощность самого теплого пола, надо общие теплопотери помещения разделить на полезную площадь: 1800:10=180 Вт/м². Если уменьшить шаг укладки, то можно снизить удельную мощность контура. При увеличении полезной площади также увеличивается и мощность. Варьируя различными размерными показателями, можно изменять чисто технические характеристики системы отопления. А от этого будет зависеть и стоимость самой конструкции.

Теплый пол расчет мощности

Монтажные схемы водяных теплых полов в частном доме

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.

Проведение вычислений на основании формулы

Топ 16 крупнейших производителей электрических теплых полов

Расчет длины трубы для теплого пола выполняют, пользуясь формулой:

L = S/N*1,1 + P

где:

L — протяженность трубопровода;

N — расстояние между витками труб в месте поворотов;

1,1 — коэффициент теплопотерь, который является стандартным параметром для всех видов труб и схем укладки;

Р — расстояние между началом пола и отопительным прибором плюс протяженность обратного пути в метрах, его измеряют при помощи рулетки.

Чтобы определить площадь помещения (S), ее длину умножают на ширину. Потом необходимо узнать квадратуру поверхности, на которой запроектирован монтаж системы обогрева.

Для этого, перед тем, как рассчитать трубу для теплого пола:

  1. От величины площади комнаты вычитают площадь, которую занимает крупная по габаритам мебель. Определяют ее на основании параметров предметов обстановки, перемножив их длину и ширину.
  2. Также нужно уменьшить величину поверхности на площадь промежутка, который требуется для прокладки демпферной ленты, а это отступление от стен комнаты, равное 20-30 сантиметров.

Для определения N – шага монтажа трубопровода, от которого зависит равномерность прогрева напольного покрытия, пользуются определенными правилами:

  1. Промежуток между соседними витками, составляющими систему обогрева, может составлять минимум 10 сантиметров, а максимум –30 сантиметров;
  2. Подбирать шаг нужно в зависимости от материала изготовления трубной продукции (подробнее: «Какое расстояние между трубами теплого пола нужно делать – советы по монтажу»). При этом для труб, характеризующихся меньшей степенью теплоотдачи, расстояние нужно сократить.
  3. Прокладку системы можно выполнять как с разной величиной шага, так и с одинаковым расстоянием между трубами. Профессионалы рекомендуют данный параметр уменьшать в зоне расположения дверей, окон и внешних стен.

Методики расчета

В первую очередь надо определиться, теплый пол у вас будет основным отоплением (без радиаторов и других источников тепла) или дополнительным (для повышения комфорта). В зависимости от этого меняется расчет электрического теплого пола. Если подогрев пола — только дополнительное отопление, единственное требование — мощности должно хватить для того чтобы нагреть пол до комфортных 28,5-29°C. Других требований нет. При таком раскладе смело пользуются средними цифрами, которые определены опытным путем (в таблице ниже). При использовании подогрева пола в качестве основного отопления, подход другой: тепла должно быть достаточно для компенсации теплопотерь. Тут все несколько сложнее — нужны расчеты.

Расчет электрического теплого пола по теплопотерям

Есть два способа сделать расчет электрического теплого пола. Первый является именно расчетом. При использовании этой методики сначала определяются теплопотери помещения. При этом учитывается регион, в котором находится здание, материал и толщина стен, толщина и вид утепления, размеры окон и тип остекления, наличие и площадь стен, выходящих на улицу, ориентация помещения (на юг, север, и т.п.). Все эти факторы влияют на количество тепла, которое уходит из помещения и которое придется восполнять.

Теплопотери для каждого вида строительного материала можно найти в специальной литературе, есть отдельные методики. Такой расчет — муторное дело, но он позволяет получить точные данные. Это на случай, если считать хотите сами. Если нет, можно заказать теплотехнический расчет у специалистов. И, если площади под теплы пол планируются большие, лучше все-таки заказать. Порой, самостоятельно определенные теплопотери в разы превышают те, которые вам выдадут спецы. А излишнюю мощность — зря потраченные деньги.

Пример расчета теплопотерь помещений

Полученная цифра и будет мощностью электрического теплого пола, которая необходима для компенсации теплопотерь данного помещения. Весь расчет электрического теплого пола состоит в том, чтобы подобрать нагревательные элементы в таком количестве и такой мощности, чтобы они суммарно выдавали требуемое количество тепла (можно с небольшим запасом). Если это будут нагревательные кабели, придется разработать схему укладки так, чтобы на заданной площади разместился весь необходимый метраж кабеля. Если решено использовать пленочный теплый пол, надо искать пленку требуемой мощности. В любом случае, учтите, что для того чтобы ногами не ощущать холодные и горячие места нагрева, расстояние между соседними нагревательными элементами не должно быть больше 30 см. А для нормального перераспределения тепла (не полосами) минимальная высота стяжки должна быть — 3 см, лучше около 5 см.

Сначала надо определить площадь, на которой не будет мебели

Определение требуемой мощности в зависимости от назначения помещения

Второй способ — считать по среднестатистическим данным. Количество материалов, которое используют при строительстве жилых домов, ограничено. Это дало возможность вывести средние цифры необходимых мощностей теплого пола для отопления помещений разного назначения. (смотрите таблицу).

Вид отопления Название объекта Требуемая мощность
Дополнительное отопление Кухня, жилые комнаты на первом этаже 140-150 Вт/м2
Дополнительное отопление Кухня, жилые комнаты на втором этаже и выше 120-130 Вт/м2
Дополнительное отопление Ванная комната 140-150 Вт/м2
Дополнительное отопление Балкон, лоджия 180 Вт/м2
Основное отопление Все помещения, независимо от назначения 180 Вт/м2

При расчете электрического теплого пола найденную  незанятую площадь умножают на норму, взятую из таблицы. Получают цифру, которую может выдать электрический теплый пол. В принципе, это также будет и максимальная потребляемая мощность, необходимая для подогрева пола.

Требуемую мощность нагрева пола можно определить исходя из его назначения

Например, если обогреваться будет 10 квадратов в  жилой комнате на первом этаже, то выдать/потребить нагревательный элемент может  140 Вт/м2 * 10 м2 = 1400 Вт. Это потребляемая мощность в час. Не стоит пугаться. Реально такой расход может быть только сразу после включения и до тех пор, пока пол не наберет заданную температуру. В этот промежуток времени нагреватели работают постоянно. Затем подогрев включается/выключается терморегулятором, который поддерживает заданную температуру с точностью до 1°C. Количество потребляемого в этот период электричества зависит от погоды (чем холоднее, тем чаще будет включаться) и степени утепления пола и помещения в целом.

Как рассчитать мощность водяного теплого пола

Теплоотдача водяных полов напрямую зависит от протяжённости магистрали.

 Для расчёта мощности системы потребуется знать:

  • площадь и конфигурацию помещения;
  • расход теплоносителя;
  • теплопотери;
  • укладочный шаг.

Составление плана

Любой подсчёт нужно начинать с составления плана помещения. Удобнее делать это на миллиметровой бумаге, но можно и на тетрадных листках в клетку. На чертеже отображаются все окна и двери помещения, с указанием их размеров.

Сразу замеряется высота комнаты, и прописываются показатели полезного объёма. На плане отмечаются участки, где будет стоять мебель. Затем нужно отобразить схему размещения труб.

Определение площади

При расчёте мощности водяного пола нужно помнить, что площадь, находящаяся под стационарной мебелью и техникой не учитывается.

Рассчитывается площадь комнаты по стандартной формуле (площадь квадрата, прямоугольника и т.д.), и от результата отнимаются участки, где будет стоять мебель.

Расчёт теплопотерь

Теплопотери — тепло в количественном обозначении, которое теряется помещением за единицу времени. Чтобы снизить теплопотери, используются отопительные приборы, а так же делается хорошая теплоизоляция.

При расчёте тепловых потерь учитывается:

  • площадь комнаты;
  • размер окон и дверей;
  • высота потолка;
  • число наружных стен;
  • температура за окном;
  • теплоизоляция стен;
  • тип комнаты, которая находится выше.

Чтобы произвести подсчёт теплопотерь можно воспользоваться онлайн-калькулятором.

Расход теплоносителя

Для расчёта расхода воды потребуется знать — какое количество теплоносителя проходит через трубопровод за 1 час. Это нам нужно для того, чтобы грамотно произвести настройку ротаметров, и сделать правильный выбор производительности насоса.

Расход воды рассчитывается по формуле:

  • G – расход воды в кг/ч;
  • Q – тепловая мощность в Вт;
  •  Δt – температурная разница теплоносителя в подающем и обратном контуре, для тёплых полов она равна 10 °С;
  • 0.86 — коэффициент теплоёмкости воды.

Шаг укладки и длина контура

Для напольного отопления, в частном жилье, чаще укладываются металлопластиковые или полиэтиленовые профили, имеющие диаметр 16 мм. Есть несколько способов укладки трубопровода — змейка или улитка, при этом укладочный шаг не должен быть слишком маленький.

Длину каждого контура рекомендовано ограничивать 80 метрами. От его размера зависит выбор мощности насоса.

Рассчитать длину контура можно по формуле:

где:

  • F — площадь помещения;
  • b — укладочный шаг.

Если длина трубопровода получается больше 100 м, то её надо разбить на несколько петель.

Мощность пола

Мощность водяного тёплого пола на 1 м2 небольшая, и составляет всего 40 — 150 Вт. Чтобы система работала эффективно, распределение тепла по поверхности должно быть равномерным, без образования холодных зон. Для увеличения теплоотдачи, рекомендовано уменьшать укладочный шаг труб.

Плотность теплопотока рассчитывается по формуле:

где:

  • q — показатель теплопотерь;
  • F — площадь.

Производительность котла

Как рассчитать мощность котла для теплых полов — делается это с учётом мощности тёплых полов всего дома. Следует сложить все значения, которые были рассчитаны для каждой комнаты.

К полученному результату нужно добавить 15% – это и будет требуемая производительность котла. Если котёл купить без запаса, то при 100% нагрузке, ресурс агрегата будет расходоваться максимально быстро.

Производительность современных котлов – 24 киловатт, этого хватит для обогрева среднего помещения площадью до 240 м2. Есть электрокотлы, и с встроенным насосом — что является очень удобным.

Циркуляционный насос

Без насоса, гидрополы будут функционировать не эффективно. Как рассчитать мощность насоса для теплых полов? Она зависит от гидравлического сопротивления в магистрали, чем трубопровод длиннее, тем требуется более сильный насос.

 Чтобы определить производительность насоса можно воспользоваться формулой:

где:

  • Pн — мощность отопительного устройства в кВт;
  • tобр.т — температурный показатель теплоносителя в обратке;
  • tпр.т — уровень температуры в подаче.

Рекомендовано выбирать схемы полов, позволяющие регулировать мощность в больших пределах. При включении она должна быть максимальная, за счет этого прогрев полов будет быстрее.

После достижения заданных параметров в системе должно происходить автоматическое понижение температуры обогрева.

Как фактически рассчитать количество трубы для теплого пола?

Вычислив перечисленные в списке параметры, калькулятор подсчета длины трубы теплого водяного пола уже не нужен. Все, что нужно сделать подставить данные в простую математическую формулу:

L искомая длина трубы =S полезная площадь⁄N шаг укладки труб * 1,1

В этой формуле коэффициент 1.1 компенсирует расход труб на поворотах. Например, площадь для обогрева равна 24 м2, а шаг — 15 см. Подсчитываем расход трубы для теплого пола при шаге 15 см следующим образом:

L искомая длина трубы =S полезная площадь⁄Nшаг укладки труб * 1,1=24 м²⁄0,15м*1,1=176м

15 сантиметровый шаг обязательно переводим в метры — 0.15 м. Полученный результат не будет окончательным в расчетах длины трубы для теплого пола, ведь формула не учитывает значение длины расходных материалов от коллектора до контура (обратку и подачу). Чтобы правильно рассчитать последний параметр на схеме обозначают места размещения функциональных узлов системы. Далее меряют расстояние рулеткой. Несложно просчитать и количество трубы для теплого пола на 1м2 без калькулятора, используя туже формулу.

Если у вас стандартные значения шага, то применять формулу нет необходимости. Вы можете быстро посмотреть, каким будет расход трубы теплого пола на 1 м2 по таблице выше.

Как рассчитать количество?

Прежде чем начинать монтировать теплый пол, например, из нержавеющей гофротрубы, следует определить необходимое количество труб и других расходных материалов.

Следовательно, в сильно обставленной комнате площадь теплоисточника будет значительно меньше. Также следует учитывать, какая применяется раскладка, по какой схеме («улитка», «змейка» и т. д. ) и на каком расстоянии укладывать контуры.

Расстояние между трубами для водяного пола (шаг петли) напрямую влияет на протяженность контура и варьируется от 10 до 30 см. Для удобства расчета трубы для теплого пола составлена таблица «Нормы расхода трубопровода в зависимости от длины шага».

Длина шага петли, см

Расход трубопровода на 1 м2, пог. м

10

10

15

6.7

20

5

25

4

30

3.4

Также используется специальная формула, с которой мы познакомимся несколько позже.