Расчеты труб для водяного теплого пола (длина, диаметр, шаг и способы укладки и трубы)
Ограниченная длина низконапорного отопительного контура связана эффектом «замкнутой петли», при котором потеря давления превышает 20 кПа (0,2 бара). Увеличение мощности насоса, в данном случае не выход — сопротивление будет возрастать пропорционально увеличению давления.
Теплые водяные полы лучше обустраивать в помещениях, где проживают постоянно, а не пользуются время от времени.
Расчетная длина труб для теплого пола определяется по формуле:
L = (S/a×1,1) + 2c, (м), где
L — длина контура, м;
S — площадь, контура, м²;
a — шаг укладки, м;
1,1 — увеличение размера шага на изгиб (запас);
2c — длина подводящих труб от коллектора до контура, м.
Обратите внимание! Полезная площадь помещения учитывает площадь контура с добавлением половины шага трубы. Схема обустройства теплого водяного пола в бетонной стяжке
Обогревательный контур прокладывают, отступив 0,3 м от стен
Обогревательный контур прокладывают, отступив 0,3 м от стен
Учитывают открытую площадь пола, которая передает равномерный поток излучения. Специалисты не рекомендуют монтировать отопительный контур в местах расстановки мебели. Длительная статическая нагрузка может стать причиной деформации труб
Обогревательный контур прокладывают, отступив 0,3 м от стен. Учитывают открытую площадь пола, которая передает равномерный поток излучения. Специалисты не рекомендуют монтировать отопительный контур в местах расстановки мебели. Длительная статическая нагрузка может стать причиной деформации труб.
При большой площади помещения отопительный контур разбивают на сектора. Основные правила зонирования — соотношение длин сторон 1/2, обогрев площади одного сектора не более 30 м² и соблюдение одинаковых длины и диаметра для цепей одного коллектора.
Температура теплоносителя в контуре теплого пола зависит от тепловой нагрузки, шага укладки, диаметра труб, толщины стяжки и материала напольного покрытия.
Соотношение длин и диаметров труб контура:
| Диаметр, мм | Материал трубы | Рекомендованная длина контура, м |
| 16 | металлопластик | 80 ÷ 100 |
| 18 | сшитый полиэтилен | 80 ÷ 120 |
| 20 | металлопластик | 120 ÷ 150 |
Диаметр и шаг трубной раскладки зависит от тепловой нагрузки, назначения, размера и геометрии комнаты. Зона распространения тепла пропорциональна радиусу трубы. Труба обогревает участок пола в каждую сторону от центра трубы. Сбалансированный шаг труб: Dy 16 мм — 0,16 м; 20 мм — 0,2 м; 26 мм — 0,26 м; 32 мм — 0,32 м.
Конструкция металлопластиковых труб для теплого водяного пола.
В паспортных данных изделий указывают максимальную пропускную способность труб, на основании которой вычисляют линейное изменение давления. Оптимальное значение скорости теплоносителя в трубах водяного отопления 0,15 ÷ 1 м/с.
Зависимость шага от площади и нагрузки сектора:
| Диаметр, мм | Расстояние по осям (шаг труб), м | Оптимальная нагрузка, Вт/м² | Общая (или разбитая на участки) полезная площадь помещения, м² |
| 16 | 0,15 | 80 ÷ 180 | 12 |
| 20 | 0,20 | 50 ÷ 80 | 16 |
| 26 | 0,25 | 20 | |
| 32 | 0,30 | меньше 50 | 24 |
Варианты укладки труб: простые, угловые или двойные петли (змейки), спирали (улитки). Для узких коридоров и помещений неправильной формы используют укладку змейкой. Большие площади разбивают на сектора. Допускается комбинированная укладка: в краевой зоне труба выкладывается змейкой, в основной части — улиткой.
Варианты укладки труб водяного теплого пола.
По периметру, ближе к наружной стене и возле оконных проемов, проходит подача контура. Шаг укладки в краевых зонах может быть меньше расстояний между трубами в центральной части комнаты. Подключение усилений краевой зоны необходимо для повышения мощности теплового потока.
Обратите внимание! Загиб труб на 90° в спиральной схеме подключения водяного теплого пола, снижает гидравлическое сопротивление меньше, в сравнении с укладкой петлями (змейкой). В расчетах труб для водяного теплого пола используют диаметры 16, 20, 26, 32 мм
В расчетах труб для водяного теплого пола используют диаметры 16, 20, 26, 32 мм
В расчетах труб для водяного теплого пола используют диаметры 16, 20, 26, 32 мм.
Для систем теплых водяных полов применяют гофрированный, нержавеющий стальной, медный, металлопластиковый, сшитый полиэтиленовый трубопровод. Гофрировать трубу для теплых полов стали относительно недавно для того, чтобы облегчить монтаж конструкции и сократить расход на поворотные увеличения длины.
Полипропиленовый трубопровод обладает большим радиусом изгиба, поэтому в системах теплых полов применяется редко.
Гофрированная труба из нержавеющей стали для обустройства водяного теплого пола.
Преимущества трубы для водяного пола
Всецело оценить преимущества теплого пола поможет соблюдение технологии его монтажа. Начинается все с предварительного расчета потребности комнаты в обогреве. Чем пространства больше, тем, соответственно, больше потребуется тепла.
На следующем этапе все внимание концентрируется на скорости воздушных потоков. Чем сильнее в помещении сквозняк, тем больше необходимо потратить ресурсов на усиление тепловых характеристик труб
Помимо этого, строители со стажем рекомендуют обратить внимание на перечисленные ниже практические советы:
- Экономичность – расход теплового носителя проводится на этапе формирования проектной документации. Даже незначительная ошибка в несколько раз увеличит счет за коммунальные услуги.
- Экологическая безопасность – строители не советуют неоправданно экономить, делая выбор в пользу дешевых элементов. Эксплуатация системы подразумевает постоянный нагрев. В случае наличия некачественных составных частей, они начинают разлагаться, выделяя опасные для жизни и здоровья испарения.
- Безопасность – незначительная ошибка негативным образом скажется на КПД и качестве изоляции теплоносителя. К примеру, недостаточно изолированная труба водяного отопления или стык спровоцирует выброс горячей воды.
Устойчивость к внешним физическим и химическим воздействиям, высокая тепловая отдача и звукоизоляция, простота монтажа и обслуживания – основные характеристики «теплого пола». Главное – правильно его собрать, использовав для этого предварительно сделанные расчеты.
Материалы для теплого водяного пола
Чаще всего делают водяной теплый пол в стяжке. О его структуре и необходимых материалах и пойдет речь. Схема теплого водяного пола представлена на фото ниже.
Схема теплого водяного пола со стяжкой
Все работы начинаются с выравнивания основания: без утепления затраты на обогрев будут слишком высокими, а укладывать утеплитель можно только на ровную поверхность. Потому первым делом готовят основание — делают черновую стяжку. Далее опишем пошагово порядок работ и используемые в процессе материалы:
- По периметру помещения раскатывают и демпферную ленту. Это полоса теплоизоляционного материала, толщиной не более 1 см. Она предотвращает потери тепла на обогрев стен. Вторая ее задача — компенсировать температурное расширение, которое возникает при нагреве материалов. Лента может быть специальной, а еще можно уложить нарезанный полосами тонкий пенопласт (толщиной не более 1 см) или другой утеплитель такой же толщины.
- На черновую стяжку укладывается слой теплоизолирующих материалов. Для устройства теплого пола лучший выбор — пенополистирол. Лучше всего — экструдированный. Его плотность должна быть не менее 35кг/м&span2;. Он достаточно плотный, чтобы выдержать вес стяжки и эксплуатационные нагрузки, имеет отличные характеристики и длительный срок экплуатации. Его недостаток — он дорог. Другие, более дешевые материалы (пенопласт, минеральная вата, керамзит), имеют массу недостатков. Если имеете возможность — используйте пенополистирол. Толщина теплоизоляции зависит от многих параметров — от региона, характеристик материала фундамента и утеплителя, способа организации чернового пола. Потому ее необходимо рассчитывать применительно к каждому случаю.
- Далее часто кладут армирующую сетку с шагом 5 см. К ней также привязывают трубы — проволокой или пластиковыми хомутами. Если использовался пенополистирол, можно обойтись без армирования — крепить можно специальными пластиковыми скобами, которые вгоняют в материал. Для других утеплителей армирующая сетка обязательна.
- Поверх устанавливают маяки, после чего заливают стяжку. Ее толщина — на менее 3 см над уровнем труб.
- Далее укладывается чистовое напольное покрытие. Любое, подходящее для использования в системе полов с подогревом.
Это все основные слои, которые необходимо уложить, когда будете делать водяной теплый пол своими руками.
Трубы для теплого пола и схемы укладки
Основной элемент системы — трубы. Чаще всего используют полимерные — из сшитого полиэтилена или металлопластиковые. Они хорошо гнутся, имеют длительный срок службы. Единственный их явный недостаток — не слишком высокая теплопроводность. Этого минуса нет у появившихся недавно гофрированных труб из нержавейки. Гнутся они лучше, стоят не дороже, но по причине малой известности пока используются нечасто.
Диаметр труб для теплого пола зависит от материала, но обычно он 16-20 мм. Укладываются они по нескольким схемам. Самые распространенные — спираль и змейка, есть несколько модификаций, которые учитывают некоторые особенности помещений.
Схемы укладки труб теплого водяного пола
Укладка змейкой — самая простая, но проходя по трубам теплоноситель постепенно остывает и к концу контура доходит уже значительно более холодный, чем был вначале. Потому зона, куда поступает теплоноситель будет самой теплой. Эту особенность используют — укладку начинают с самой холодной зоны — вдоль наружных стен или под окном.
Этого недостатка почти лишена двойная змейка и спираль, но они сложнее в укладке — необходимо нарисовать схему на бумаге, чтобы не запутаться при укладке.
Стяжка
Можно использовать для заливки водяного теплого пола обычный цементно-песчаный раствор на основе портландцемента. Марка портландцемента должна быть высокой — М-400, а лучше М-500. Марка бетона — не ниже М-300.
Полусухая стяжка для теплого пола
Но обычные «мокрые» стяжки очень долго набирают свою проектную прочность: не менее 28 суток. Все это время включать теплый пол нельзя: пойдут трещины, которые могут даже порвать трубы. Потому все чаще используют так называемые полусухие стяжки — с добавками, которые увеличивают пластичность раствора, значительно сокращая количество воды и время на «вызревание». Их можно добавлять самостоятельно или искать сухие смеси с соответствующими свойствами. Стоят они дороже, но мороки с ними меньше: по инструкции добавляют требуемое количество воды и перемешивают.
Водяной теплый пол своими руками сделать вполне реально, но потребуется приличный отрезок времени и немалые средства.
На какой высоте монтируется коллектор
Коллектор для водяного теплого пола
Как уже говорилось выше, количество расходного материала увеличивается на длину отводящего участка, то есть отрезка, идущего от пола до коллектора, который размещается на стене, в непосредственной близости к полу. Однако при его размещении надо рассчитать высоту чистового пола, включающего будущую стяжку и финишную отделку. В целом, чем меньше длина отрезка, тем он жестче.
Оптимальной длиной отводящего участка от поверхности чистового пола является высота 20-25 см. Однако если это каким-то образом отражается на дизайнерском оформлении помещения, то коллекторный шкаф можно размещать с учетом возможности его беспрепятственного открытия.
Инструкция по выбору мощности теплого пола с электроподогревом
Пред тем, как принимать окончательное решение об установке теплого пола с электрическим обогревом, следует выполнить несколько очень важных условий.
Сделать ревизию существующей в помещении электрической проводки и установленной защитной арматуры. Если нет специальных знаний и приборов, то настоятельно рекомендуется обратиться за помощью к профессионалам.
- Связаться с ответственными представителями энергокомпаний и поинтересоваться возможностью подключения дополнительных мощностей. Если технические возможности существующих сетей позволяют увеличить мощность, то придется обязательно сделать проект, в противном случае сложно получить полный официальный комплект документов.
- Внимательно проанализировать целесообразность монтажа полов с электрическим подогревом, обдумать вопрос подключения зонального счетчика. Мощность теплого пола во многом зависит от того, какую функцию он будет выполнять: основного или дополнительного источника тепла.
Важно понимать, что мощность электрического обогрева на квадратный метр отличается в зависимости от используемой технологии
Если с этими подготовительными работами все в норме, то можно приступать к расчету мощности теплого пола.
Шаг 1. Измерьте площадь помещения. Если высота нестандартная, то придется использовать специальные поправочные коэффициенты. К примеру, пусть площадь помещения равняется 18 м2 (длина 4,5 м, ширина 4 м).
Вначале измеряется площадь помещения
Шаг 2. Узнайте общую мощность электрических матов. Она зависит от использования теплых полов, если они будут основным источником обогрева помещения, то для одного квадратного метра требуется не менее 140 Вт. Если теплый пол служит как дополнение к главному отоплению или для увеличения комфортности пребывания в зданиях, то мощность может уменьшаться до значения 40–80 кВт/м2. В нашем случае теплый пол считается главным источником тепла, именно поэтому такая большая мощность требуется для обогрева одного квадратного метра помещения. Полная мощность равняется 2,52 кВт (18×140 Вт).
Расчет полной мощности
Шаг 3. Подсчитайте, какое количество пленки нужно покупать для одной комнаты. Перед этим ознакомьтесь с техническими данными от производителей оборудования, а именно – какая мощность одного квадратного метра пленки. Далее следует разделить общую мощность для подогрева пола на мощность квадратного метра материала. В нашем случае 2,52 кВт : 220 Вт/м2 = 11,45 м2. После округления в большую сторону получаем 11,5 м2, столько пленки надо для обустройства теплого пола в комнате площадью 18 квадратных метров.
Расчет необходимого количества ИК пленки
220 Вт/м кв. — это стандартная мощность пленки
140 Вт/м кв. рекомендуется для полов с финишным покрытием ламинатом, ковролином или линолеумом
Следует знать, что мощность нагрева полов из натуральных пиломатериалов нужно понижать – дерево не любит длительного нагрева, оно пересыхает и теряет свои первоначальные качества. Кроме того, из-за существенного уменьшения относительной влажности изменяются размеры деревянных элементов, что становится причиной появления трещин и неприятных скрипов во время ходьбы. Избавиться от скрипов очень трудно, придется делать капитальный ремонт настила, а иногда необходима полная его замена. Это не только дорого, но и очень долго, процесс сопровождается большим количеством мусора и пыли в жилых помещениях.
Пример укладки электрического теплого пола на кухне
По вышеописанному принципу можно рассчитать мощность всех электрических полов вне зависимости от того, какие нагреватели применяются: кабели, маты, стержни и т. д.
Выполнение расчетов на основании схемы
Чтобы определить нужное количество труб, можно пользоваться другим способом, для чего потребуется:
- Подготовить или выбрать схему, согласно которой будет выполняться монтаж трубопровода.
- План с конкретным шагом укладки нанести на миллиметровую бумагу.
- При нанесении чертежа следует соблюдать масштаб.
До того, как посчитать трубу на теплый пол, нужно подобрать вариант укладки, который может иметь вид:
- одинарной змейки – трубопровод после вхождения в комнату, принимает форму синусоиды. Данный способ оптимален для небольших по площади помещений с контуром малой протяженности;
- двойной змейки – трубы в данном случае укладывают попеременно, что позволяет выровнять температуру напольного покрытия по всей его площади;
- улитки – нагревательный контур располагают по спирали, благодаря чему пол по периметру прогревается с одинаковой теплоотдачей.
Какие трубы для теплого водяного пола лучше использовать в частном доме
Трубы для установок теплых полов могут быть выполнены из разных видов материалов. Помните, что в многоквартирных зданиях применение подобной технологии ограничено. Для этого нужно получить специальное разрешение.
Материал подбирается с учетом многих факторов
Выбор медных труб
Если вы не знаете какую трубу выбрать для теплого пола, то рассмотрите такой вариант, как медь. Для применения медной продукции понадобится определенное оборудование. Такой материал известен длительным эксплуатационным сроком и превосходным показателем теплопроводности. На стенах меди не появляются бактерии. Она не подвержена коррозии, механическим воздействиям и температурным скачкам. Медные магистрали не плавятся и не растрескиваются. Их с успехом используют в отопительных установках современного типа. При должном подходе подобные изделия могут прослужить более 50 лет.
Подобные изделия хорошо гнуться, что позволяет их применять для нестандартных помещений
Материал имеет великолепные эксплуатационные качества, но есть и определенные минусы. Медь не устойчива к кислотности воды и к жесткости. Если теплоноситель будет содержать кислоты, то срок службы медных изделий значительно сократиться.
Это прочный и качественный материал
Вариант из полипропилена
Полипропиленовые трубы выбирают не так часто, так как они не очень удобны для установки конструкции теплых полов. Осложняет процесс монтажа значительный радиус изгиба. К минусам стоит отнести и температурные ограничения, которые делают невозможным применение подобных магистралей в суровом климате. Такие элементы крепят с помощью метода сварки.
Конструкция из полипропилена
Что такое PEX трубы
Какие лучше приобрести трубы для теплого водяного пола, поможет тщательный анализ главных вариантов. PЕХ-изделия производятся из сшитого полиэтилена, который обрабатывается под мощным давлением. Они имеют хорошую стойкость к износу.
При укладке такой трубы нужно ее надежно фиксировать, иначе она разогнется. Крепят такие магистрали на специальную подложку или на арматуру. Подобный материал не истирается, не растрескивается, а также обладает устойчивостью к температурным переменам. Такие конструкции имеют повышенную температуру горения и плавления. Они пластичны, и поэтому не ломаются.
Технология монтажа подобных материалов проста и для нее не нужно искать специальное оборудование.
Несложная схема монтажа
Металлопластиковые изделия
Актуальное решение для теплого пола – металлопластиковые трубы. Конструкция с такими магистралями отличается повышенной производительностью, благодаря высокому КПД. Алюминиевая прослойка изнутри наделяет материал качественной теплопроводностью. Полимерная прослойка делает изделие более стойким к разрушениям.
Гофрированный вариант
Такие трубы легко применять в установке напольного отопления, потому что они хорошо гнутся, но при загибах форму сохраняют. Металлопластик более дешевый вариант, чем альтернативные варианты и имеет следующие достоинства:
- не подвержен коррозийным процессам;
- долгий срок службы до 50 лет;
- экологичность, так как не вступает в реакции с другими веществами;
- небольшой вес и качественная звукоизоляция.
Подключение металлических труб
Некачественное соединение таких труб может стать большой проблемой. Например, если диаметр магистрали больше, чем сечение фитингов, то на участке стыков будут образовываться известковые отложения. Делая монтаж, не пережимайте трубу накидными гайками.
Медная труба
Трубопроводы из меди не разрушаются от воздействия агрессивных сред и долговечны. Для теплых полов обычно применяют отожженную медную трубу, которая обладает достаточной гибкостью.
Минусом медных труб является их высокая стоимость. Сложность монтажа так же снижает привлекательность медной трубы. А самое главное – при выборе медной трубы в качестве трубопровода, следует помнить, что для соединения медных труб нужно использовать только фитинги из меди или родственных (латунь, бронза) сплавов, потому что при использовании стали или алюминия в трубопроводах возникает электрохимическая коррозия.
На возникновение электрохимической коррозии влияют не только фитинги, но и циркуляционные насосы, и другие стальные конструкции в трассе трубопровода.
Все рассмотренные выше трубы можно использовать с равным успехом для устройства водяного теплого пола. Они обладают достаточной устойчивостью и длительным – не менее тридцати лет, сроком службы.
После рассмотрения четырех видов труб, проблема, озвученная в начале статьи, так и осталась не решенной, потому что все трубы хорошо подходят для теплых полов. Поэтому, чтобы облегчить вам муки выбора, обратимся к знакомому сантехнику.
Зачастую, главной определяющей выбор, причиной является цена. Сравним стоимость всех четырех видов труб диаметром 20 мм:
- металлопластиковая труба: 65 руб\п. метр;
- труба из сшитого полиэтилена (PEX-труба): 51 руб\ п. метр;
- гофрированная нержавеющая труба: 178 руб\ п. метр;
- медная труба: 539 руб\ п. метр.
По показателю «цена» лидирует PEX-труба.
Рассмотрим показатель «удобство монтажа»
И металлопластиковые трубы и трубы из сшитого полиэтилена в системе теплого пола соединяют несъемными пресс-фитингами.
Опрессовывают фитинги специальными клещами стоимостью от 3000 рублей и до… Ну, скажем, до больших цифр. Хотя, если соблюдать условие цельной петли, то для присоединения к вводу и выводу коллектора можно использовать и обжимные фитинги, которые затянутся обычным ключом и не потребуется покупать дополнительное оборудование.
Как уже говорилось выше, металлопластиковая труба более гибкая, ее проще раскладывать в сложных помещениях. Для того, что бы гнуть трубы из сшитого полиэтилена, нужен прибор для нагрева. Например, строительный фен. Для крепления этой трубы уйдет больше крепежа, бухта такой трубы более тяжелая, поэтому ее сложно таскать при раскладывании одному, а поначалу и вдвоем. Тоже можно сказать и о монтаже медных труб.
Если вы монтируете трубу в одиночку – ваш выбор металлопластиковая труба или гофрированная труба из нержавейки.
По показателю «удобство монтажа» лидирует гофрированная труба из нержавейки, а на втором месте – металлопластиковая труба.
Если вы живете не в столице, и не в северной столице, и вообще, далековато от обеих столиц и крупных городов, то вопрос наличия в вашем населенном пункте медной трубы нужного диаметра или гофрированной нержавеющей трубы может свести на нет ваш выбор труб для водяного теплого пола. Металлопластиковые и PEX-трубы более распространены и доступны.
Показатель «доступность» – лидерство у металлопластиковой трубы, а второе место у трубы PEX.
Если в качестве теплоносителя вы планируете не воду, то вам лучше выбрать PEX-трубу или трубу из нержавейки.
Если на вашем объекте работает много народу, а зона укладки теплых полов лежит в самом проходном месте, то во избежание образования помятостей на трубе от чьих-то неуклюжих лап во время монтажа трубы, вам придется делать мостки. Либо используйте PEX-трубу: она не боится изгибов, и по ней можно смело ходить во время укладки.
Учитывая все эти аргументы, делаем вывод: для укладки контура водяного теплого пола лучше, на наш взгляд, использовать металлопластиковую трубу, или трубу из сшитого полиэтилена. Гофрированная труба из нержавейки – вещь удобная, но как в телерекламе: если качество одно, зачем платить больше? А медные трубы – это, вообще, как сказал знакомый сантехник: «дорогие и никчемные понты».
Ну, это наше частное мнение. А какие трубы для водяного теплого пола лучше использовать, решать все-таки, вам, ориентируясь на свои предпочтения и кошелек.
