Какие трубы лучше брать для теплого пола? 4 варианта, расчет оптимального расхода труб

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.

Теплопотери: как провести расчет

Чтобы узнать мощность ТП нужно определить количество теплопотерь помещения.

Количество уходящего тепла на улицу через пол рассчитывается немного иначе, чем через другие ограждающие конструкции. Прежде чем укладывать обогрев, необходимо ознакомиться с методикой их определения. Для этой цели может использоваться программа расчета теплого водяного пола. Сразу скажем, что без утепления пола низкотемпературные системы отопления не монтируются.

После определения термических сопротивлений для каждой ограждающей конструкции необходимо рассчитать их площадь. Кроме того, следует знать разницу температур наружного и внутреннего воздуха. За расчетное значение стоит принять температуру наиболее холодной пятидневки. Также читают: “Виды терморегуляторов для водяного теплого пола“.

Перед тем как рассчитать теплые водяные полы, необходимо вычислить теплопотери, руководствуясь формулой:

Q = S*T/R, где:

Q – потери теплоты, Вт;
S – расчетная площадь каждой зоны, м. кв;
R – тепловое сопротивление ограждающей конструкции, м. кв °С/Вт;
T – разница температур.

Когда расчет для каждой ограждающей конструкции завершен, необходимо приступить к вычислению суммарных теплопотерь путем сложения полученных результатов. Это значение понадобится для определения теплоотдачи, которую должна обеспечить система обогрева.

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.

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

Как определить оптимальную температуру помещения

Температурные нормы для жилых комнат указаны в СНиП 44-01-2003. Степень нагрева чистовой поверхности пола должна быть в пределах +26-31°С. Первое значение применимо для помещений, в которых люди находятся относительно постоянно. +31°С – этот норма для ванных комнат, бассейнов. Максимально допустимое значение – +35°С. Для автоматического регулирование температурного режима в коллекторе устанавливают терморегуляторы.

Что влияет на передачу тепловой энергии от горячей воды воздуху в комнате:

Теплоизоляция чернового основания. Для уменьшения тепловых потерь необходимо использовать эффективные утеплители – базальтовую вату, экструдированный пенополистирол. Потери тепла – до 10%
Толщина чистовой поверхности и материал изготовления. Для бетонной стяжки будет заметна инерция нагрева. Если она залита относительно недавно, может потребоваться до 3-4 месяцев до окончательного испарения влаги из структуры. Тепловые потери – до 5%.
Общий объем помещения, степень теплоизоляции наружных стен, крыши. Это основной источник расхода тепла. Снижение температуры теплоносителя до 10%.

Итого, если вода в трубах теплого пола нагрета до +40°С, то воздуху в комнате будет передаваться температура 40-40*(10%+5%+10%)=30°С. Дополнительно учитываются колебания температуры на улице. Чем они ниже, тем больше тепла нужно потратить на обогрев комнаты.

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

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.

Укладка труб водяного теплого пола по спиральной схеме снижает гидравлическое сопротивление.

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.

Монтаж

Прежде чем приступить к непосредственному монтажу, не забудьте подготовить поверхность – очистить от мусора, от мелких неровностей, грязи и пыли. Все неровности рекомендуется засыпать песком.

Гидроизоляция. Укладывается она разными способами, можно под утеплитель, а можно над ним. В случае укладки экструдированного пенополистирола значения не имеет, где будет располагаться гидроизоляция, поскольку он сам по себе не очень в ней нуждается. Единственное – она не даст лишней влаге проникнуть в плиту, где будут располагаться трубы с горячей водой. Рекомендуется располагать ее по деревянным балкам.

Если закрепите её ниже утеплителя, то можно осуществить монтаж труб прямо на него. В случае крепления сверху потребуется стелить еще монтажную сетку, на которую будут крепиться трубы.

Демпферная лента. Ленту нужно приклеить по периметру. Высоту лучше брать несколько выше самой заливки. В дальнейшем то, что выступает, можно обрезать.
Утеплитель. Укладывайте его со смещением стыков для повышения прочности крепления.
Армирование. Первый слой рекомендуют крепить выше утеплителя для крепления поверх контуров и распределения тепла. Между собой сетки для прочности связываются проволоками, и после этого на них крепят трубы. Не забудьте уложить армирование еще и поверх труб.

Крепление труб. Прежде чем крепить их, сделайте отступ от всех стен 15-20 сантиметров. Уложить можно по разным схемам – спиралью или змейкой.
Подключение контуров. Рекомендуется сделать это через распределительный узел, у которого есть функционал повышения давления и регулирование температуры.
Определение давления. Когда установите все необходимое, нужно проверить систему на прочность. Для этого нужен компрессор, с помощью которого осуществляются все работы.
Стяжка пола – производится после укладки контуров.

Видео: водяной теплый пол в квартире

Все это показывает, что предпочтительней делать теплые полы с установкой автономного котла отопления, основную часть монтажа можно сделать своими руками. Водяной пол, сделанный без стяжки, или сухой со стяжкой, упростят работы и сделают их дешевле.

Если не совсем понятна схема подключения теплого пола, по отдельным элементам в полу можно и нужно проконсультироваться с профессионалами. Изучив назначение, правильное подсоединение основных элементов в общую схему, грамотные в техническом отношении люди понимают, укладка теплого пола несложна, своими руками сделать теплый пол вполне реальная задача.

Сшитый полиэтилен

Благодаря современным технологиям, такой, казалось бы, непрочный материал как полиэтилен, удалось сделать пригодным для производства труб. В обычном полиэтилене молекулы углеводорода никак не связаны между собой, а вот в новом материале (PEX, или сшитом полиэтилене) углеводородные молекулы соединены посредством взаимодействия атомов водорода и углерода. Дополнительная обработка под высоким давлением делает материал еще более прочным

Производство сшитой трубы для теплого пола получило распространение лишь недавно, хотя сама технология была разработана примерно 40 лет назад. Новый материал обладает характеристиками, которые не присущи его предшественнику. В частности, сшитый пропилен для теплого пола отличается высокой механической прочностью, то есть не боится царапин и не истирается, устойчив к температурным колебаниям. Главным образом, на свойствах материала сказывается техника и степень его сшивания.

Определяясь, какой сшитый полиэтилен выбрать для теплого пола, стоит обратить внимание на материал со степенью сшивки 65-80 %. Данный показатель будет влиять на прочность и долговечность изделий, но вместе с тем, вырастет и их цена

Правда, излишние расходы на этапе монтажа в дальнейшем окупятся из-за надежности и долгого срока эксплуатации труб.

При малой степени сшивки полиэтилен быстро утратит свои исходные качества, потрескается под влиянием внешних факторов и потребует замены. Однако не менее значимым является способ создания молекулярных связей.

Различают 4 типа сшивки:

пероксидный;
силановый;
азотный;
радиационный.

Выбирая, из какой трубы делать теплый пол, присмотритесь к ее маркировке. Наиболее качественным является PEX-a, хотя он и самый дорогостоящий. А вот повышенным спросом пользуются трубы с маркировкой PEX-b, сшитые силановым методом. У них относительно невысокая цена наряду с хорошими эксплуатационными свойствами.

У данного материала есть еще и другие достоинства, в частности:

Возможность полноценно работать при температурах от 0 ℃ до 95 ℃.
Сшитый полиэтилен начинает плавиться только при температуре в 150 ℃, а горит он при 400 ℃, поэтому с успехом может использоваться в системах теплого пола.
Трубам из сшитого полиэтилена присуща так называемая «молекулярная память», то есть после повышения температуры материала любые возможные деформации разглаживаются, а сами изделия принимают исходную форму.
Хорошая устойчивость изделий из сшитого полиэтилена к перепадам давления в системах отопления является еще одним аргументом в их пользу в момент принятия решения, какую трубу взять для теплого пола. В зависимости от характеристик такие трубы могут поддерживать давление в 4-10 атмосфер.
PEX-трубы отличаются хорошей пластичностью, поэтому даже при многократном изгибе в одном и том же месте они не ломаются.
Сшитый полиэтилен является биологически и химически устойчивым. Это значит, что на внутренней поверхности труб не размножаются бактерии и грибок, а сам материал не вступает в реакцию с агрессивной средой и не поддается коррозии.
Химический состав сшитого полиэтилена абсолютно безопасен. Он не выделяет токсинов, а в момент горения распадается на углекислый газ и воду.

Рекомендуемые температуры эксплуатации труб из сшитого полиэтилена составляют 0-95 ℃, но на краткое время диапазон может расширяться до -50 – +150 ℃, причем материал не лопнет и останется прочным. Однако такие повышенные нагрузки приводят к сокращению срока службы материала.

Некоторые пользователи путают термостойкие полиэтиленовые трубы с изделиями из PEX. Это некорректно. Действительно, термостойкий полиэтилен способен функционировать при высоких температурных значениях, однако по всем остальным качествам он сильно отстает от сшитого. Трубы PEX способны сопротивляться агрессивным внешним факторам намного дольше, но и цена на них выше. А их монтаж не нуждается в сложном оборудовании и доступен каждому потребителю.

Итак, если вы сомневаетесь, какие трубы нужны для теплого пола, можете смело остановиться на изделиях из сшитого полиэтилена. Более того, их характеристики позволяют применять такие трубы даже для радиаторного отопления и горячего водоснабжения. Единственное ограничение – минимизировать воздействие на материал прямых солнечных лучей, хотя для теплого пола оно не актуально.

Чтобы не повредить внешний антидиффузный слой на трубах, их транспортировку и монтаж следует выполнять очень осторожно. Нарушение целостности защитного покрытия приведет к снижению долговечности трубы из-за попадания кислорода в структуру материала.

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.

К примеру, если помещение требует 240 м трубы, то следует создать три конструкции по 80 м. При этом контурам не обязательно соответствовать друг другу. По мнению экспертов, разница может составлять до 15 метров.

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.

Какую использовать трубу для теплого пола – виды, способы укладки, цена

Выполнение расчетов на основании схемы

Теплопотери: как провести расчет