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
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
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.
Из какого материала лучше всего выбрать трубопрокатные материалы
Для обустройства водяных полов можно использовать изделия из следующих материалов:
- меди;
- сшитого либо линейного полиэтилена;
- комбинации алюминия и полиэтилена либо полипропилена;
- композита из полиэтилена и поливинилэтилена (стекловолокно).
Трубопровод из меди обладает наилучшими характеристиками. У него наивысший уровень тепловой отдачи, он очень долговечен, не подвержен коррозии. Однако медные изделия стоят дорого, для их монтажа требуется дополнительное оснащение. Кроме этого, такую систему необходимо защищать от щелочи.
Оптимальный вариант — выбрать для обустройства теплых полов изделия из полиэтилена. Он может быть сшитым (РЕ-Х) либо линейным (PE-RT).
Достоинства изделий:
- Высокий уровень теплопроводности.
- Длительная износостойкость.
- Повышенная гибкость.
- Внутренние стенки гладкие, благодаря этому они забиваются отложениями очень медленно.
- Материал не корродирует.
- Он может выдерживать неоднократное замерзание теплоносителя.
- Самостоятельный монтаж таких элементов сети прост, так как для их правильной укладке не требуется использование специальных инструментов и приспособлений.
Наиболее надежен PE-X-A. Этот материал обладает наивысшей плотностью поперечного сшивания (85%). Благодаря этому у него ярко выражен эффект «памяти». Иными словами — после теплового расширения, элементы сети всегда возвращаются к изначальному состоянию. Это дает возможность использовать аксиальный вид фитингов с надвижными кольцами, их без проблем можно замуровывать в стяжку.
У аналогов PE-RT нет феномена «памяти». Из-за этого с ними используются лишь фитинги цангового типа. Их запрещено замуровывать. Однако когда контуры системы уложены цельными участками, то все сопряжения будут лишь на коллекторе. В этом случае применение PE-RT оправдано.
Производители изготавливают также трубы для водяного пола из композита. В этом случае верхний и нижний слой выполняется из полиэтилена, между ними вклеена фольга из алюминия (PE-X-Al-PE-X либо PE-RT-Al-PE-RT). Металл армирует элементы теплого водяного пола и служит преградой для кислорода.
Недостаток алюмопластика состоит в том, что он неоднороден. Разные степени теплового расширения металла и полимера могут вести к расслоению материала.
Исходя из этого, лучшим выбором будут полиэтиленовые изделия, армированные поливинилэтиленом (EVOH). Он существенно уменьшает проникновение кислорода в водный теплоноситель сквозь трубные стенки. Это армирование может быть верхним покрытием либо располагаться между слоями полиэтилена. Второй вариант более предпочтителен.
Водяные теплые полы можно укладывать из труб таких размеров:
- 16×2;
- 17×2;
- 20×2 мм.
Увеличение расстояния между отдельными нитками нагревательного кабеля.
У всех производителей величина допустимого расстояния между соседними нитками может колебаться от 5-6 до 15-17см (при укладке в стяжку 3-5 см). Сильно увеличивать расстояние между отдельными нитками не нужно, потому что станет заметной неравномерность нагрева. С другой стороны, уменьшение расстояния приводит к перерасходу кабеля и появлению риска недопустимого сближения соседних ниток кабеля. При монтаже кабельного отопления датчик температуры пола следует поместить в пластиковую гофрированную трубку. Это делается для того, чтобы в случае неисправности можно было бы легко произвести замену сломанного прибора управления.
Длина труб и способы их монтажа
Существует несколько правил относительно особенностей укладки труб для водяного пола:
- Когда выполняется укладка труб теплого пола на поверхности перекрытия, обычно используют два популярных способа, один из которых получил название «спираль», а второй – «змейка». Профессионалы считают, что для больших площадей лучшим вариантом является спираль, в то время как для небольших комнат следует применять змейку.
- Прежде, чем приступать к проведению расчетов, следует нарисовать на бумаге план размещения. Существует правило: вне зависимости от способа укладки максимальная длина контура теплого пола, если задействуется труба диаметром 16 миллиметров, не должна превышать 65 метров. При монтаже 20-миллиметровой трубы, этот же параметр не может составлять более 80 метров (прочитайте: “Длина контура водяного теплого пола: правила расчета”).
- Мастера при разработке проектов и когда производится расчет длины трубы для теплого пола, настаивают на использовании данных, полученных в результате приобретенного опыта и основанных на самых популярных решениях относительно укладки системы. Часто в инструкциях по монтажу теплого водяного пола своими силами рекомендуется увеличивать максимальную длину замкнутого контура на 20 метров, но, как показала практика, эффективность системы в результате станет меньше.
- Если планируется установка в одном помещении нескольких замкнутых систем, тогда максимальная длина трубы теплого пола в каждой из них должна быть одинаковой и их следует отделять от соседних контуров демпферной лентой, чтобы не допустить взаимодействия друг на друга.
- Когда выполняется расчет труб, необходимо учитывать, что около стен, выходящих одной стороной на улицу, промежуток между витками нужно уменьшить в два раза. В результате этого удается сбалансировать обогрев холодных участков.
- Опытные мастера поступают следующим образом: они покупают уже готовые узлы, по общей стоимости практически не отличающиеся от цен на комплектующие изделия. Подобные системы выпускают заранее рассчитанными на конкретное число контуров, а для определения длины труб учитывают их диаметр.
- Длина петли теплого пола определяется расчетами. При этом нужно учитывать, что шаг менее 80 миллиметров на практике реализовать трудно по причине небольшого радиуса изгиба труб. Что касается петли более 250 миллиметров, то такие ее параметры приведут к неравномерному прогреву напольного покрытия.
- Самостоятельно производить расчеты при отсутствии опыта и навыков нежелательно. Для разработки проекта водяного пола с обогревом следует пригласить специалиста. Сделанные профессионалом правильные расчеты позволяют качественно расположить нагревательные элементы и смонтировать отопительную систему. В результате получится эффективный пол, который прослужит несколько десятков лет. Даже опытнейшие мастера не рискуют производить вычисления, так как для этого требуются специальные знания по трубопроводным системам и теплопроводности.
Подготовительные работы
Подготовительные работы важны в любом виде ремонта, так как от них зависит итоговый результат. При стяжке полусухой смесью, весь процесс подготовки можно разбить на такие этапы:
- тщательная очистка основания;
- укладка слоя паро- / гидроизоляции;
Рис. 5 Прокладка гидроизоляции
- подготовка поверхности стен;
- установка реек – маяков.
Рис. 6 Прокладка маячков для выравнивания пола
Уделите особенное внимание очистке. Используйте пылесос с большой мощностью для того, чтобы полностью ликвидировать пыль и любые другие загрязнения, которые могут привести к ухудшению итогового результата. Также важным моментом является гидроизоляция
Также важным моментом является гидроизоляция
Ее стоит аккуратно укладывать сплошным полотном на пол. По всему периметру помещения необходимо изолировать стены специальной демпферной лентой. А вот в качестве маяка можно использовать рейки, выставляя их на основание из цементного раствора
Также важным моментом является гидроизоляция. Ее стоит аккуратно укладывать сплошным полотном на пол. По всему периметру помещения необходимо изолировать стены специальной демпферной лентой. А вот в качестве маяка можно использовать рейки, выставляя их на основание из цементного раствора.
Изготовление раствора
На этом этапе стоит хорошо подумать, сможете ли вы самостоятельно замешать раствор нужной консистенции и состава. Если вы в себе не уверены, то приобретите лучше готовую смесь, которую замешивают, следуя инструкции на упаковке. Для того чтобы проверить правильность раствора, можно засунуть в него руку, сжать пальцы в кулак. Если при этом выделится вода, значит, раствор вы сделали слишком жидким. Если такой реакции нет, то вы все сделали правильно.
После того, как все предыдущие этапы завершены, можно смело приступать к самой заливке. Для этого все напольное покрытие делится на несколько зон и наполняется смесью. Следите, чтобы толщина покрытия не превышала 40мм. И постоянно выравнивайте правилом залитую поверхность движениями вправо-влево и на себя – такой способ приведет к наилучшим результатам.
Укладка смеси обязательно влечет за собой процесс затирки. Но приступать к этому виду работы стоит через двадцать минут после заливки
Обратите внимание, что не стоит откладывать этот процесс надолго, так как через шесть часов такая работа не будет иметь смысла
Для того, чтобы качественно отшлифовать поверхность, необходимо использовать специальную затирочную машину, которая продается в каждом достойном строительном магазине. Использование этой машины позволяет утрамбовать и идеально выровнять поверхность. Стоит отметить, что эта работа только кажется сложной. На самом деле с ней вполне под силу справиться одному человеку за пару часов.
Рис. 7 Замешивание раствора
Обращаем внимание на то, что после завершения всех работ запускать отопительную систему водяного пола можно примерно через месяц в зависимости от используемых материалов. Входить в полноценный рабочий режим система должна несколько суток. За это время произойдет выход лишнего воздуха из труб
За это время произойдет выход лишнего воздуха из труб
За это время произойдет выход лишнего воздуха из труб.
Ознакомившись с основными этапами работы по заливке теплого водяного пола, можно сделать вывод, что занятие это не простое – требует и времени, сил, финансовых затрат. Но если выполнять все согласно профессиональным инструкциям, то результат превзойдет все ожидания.
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.
Способы укладки труб
Специалисты различают следующие способы прокладки труб, используемые для обустройства пола:
змейка или угловая змейка. Труба в первую очередь проводится в самые холодные зоны комнаты (к наружным стенам, балкону или окнам), а затем по спирали возвращается обратно к отопительному оборудованию. При использовании змейки невозможно достичь равномерного прогрева помещения. Такой способ используется, если необходимо отсечь холодный воздух от мест его поступления и при наличии дополнительных обогревательных источников. При укладке труб змейкой шаг между трубами должен быть минимально допустимым, то есть составлять 100 мм;
Схема укладки, применяемая для большего обогрева наружных стен
двойная змейка. Принцип расположения труб аналогичен предыдущей схеме. Разница в укладке заключается в том, что прямая и обратная труба идут практически параллельно друг другу. Такой способ допускает увеличения расстояния между витками до 150 мм – 250 мм;
Наиболее приемлемый способ прокладки трубопровода змейкой
улитка. Трубы прокладываются по внешнему контуру и спиралью сводятся к середине комнаты. Какое расстояние между трубами теплого пола должно быть при использовании спиральной укладки? Такой способ считается самым оптимальным. Он позволяет производить прокладку труб с наибольшим расстоянием между ними, так как потери тепла являются минимальными, а прогрев пола при этом достаточно равномерен.
Укладка труб по спирали к центру помещения
Любой вид укладки труб можно делать как с одинаковым шагом, так и с различным расстоянием между трубами. Такой способ позволяет оптимизировать распределение тепла внутри помещения.
Укладка труб отопления пола с разным шагом
Более подробно со способами раскладки труб, а также преимуществами и недостатками всех схем можно узнать, посмотрев видео.
От выбранного шага прокладки трубопровода пола зависят такие показатели, как равномерность распределения тепла, количество труб, необходимое для устройства отопительной системы.
При выборе маленького шага раскладки пол будет нагреваться слишком сильно, что вызовет дискомфорт проживающих. При применении схемы с большим шагом раскладки пол нагреется неравномерно и человек сможет ощущать ногами разницу температур. Точный расчет параметров пола рекомендуется производить при содействии специалистов или специализированной компьютерной программой, например Valtec.
Укладка водяных полов в помещениях
В практике монтажа систем теплых полов применяются два основных способа укладки контуров обогрева – бетонирование и настильный метод укладки. Но прежде, чем начинать укладку контура нужно произвести некоторые подготовительные работы. От их правильного проведения во многом будет зависеть эффективность отопления.
Работы требующие повышенного внимания при подготовке к монтажу:
- Предполагается, что владелец знает и понимает как правильно сделать теплый водяной пол, поэтому для долгой и надежной работы используются качественное оборудование и материалы. Они должны быть произведены надежной и известной компанией. Лучше сразу вложить деньги в качественный товар, ведь это разовые траты, но они обеспечат надежность и безопасность.
- До начала «мокрых» работ все площади под укладку труб отопления делятся на участки 20 — 30 м2. Такое деление необходимо для предотвращения растрескивания стяжки.
- Необходима тщательная подготовка поверхности под укладку. Она должна быть чистой и ровной.
- Для предотвращения ненужных потерь тепла на подготовленную поверхность укладывается слой теплоизоляции от 3 до 40 сантиметров. Для этой цели используют специально предназначенные материалы для теплого водяного пола с пазами и углублениями для прокладки и крепления труб.
Создание теплого пола с помощью бетонирования
Перед тем, как делать теплый водяной пол, т. е начинать укладку труб и создавать контур обогрева, нужно установить коллектор в место, которое было определено при создании проекта. Затем производится установка демпферной ленты для компенсации температурных колебаний стяжки. Крепятся трубы или к арматурной сетке или к специальной теплоизоляции для теплых полов, в которой есть пазы и крепления для труб контура.
Укладка производится несколькими способами: змейкой, петлями, спиралью или укладкой типа «улитка». Это основные монтажные схемы теплых водяных полов в квартире или в частном доме. Шаг укладки для разных регионов и внешних условий разный, от 10 до 40 сантиметров. Расстояние от стены помещения до ближайшей трубы контура не менее 8 сантиметров.
После тщательной и аккуратной укладки необходимы испытания в течение суток смонтированного контура. В контур подается вода под давлением 5 – 6 бар и он остается под давление не менее 24 часов. Затем все тщательно и внимательно проверяется на наличие дефектов или протечек. Только после удачного испытания контура начинается заливка теплого водяного пола своими руками, причем с заполненными водой трубами под рабочим давлением. Ни в коем случае нельзя сушить бетонную стяжку подогревом от котла отопления из-за возможного растрескивания. Стяжка должна затвердеть в естественных условиях за 28 дней.
Если планируются теплые водяные полы под плитку своими руками, то в таком случае толщина стяжки должна быть от 3 до 5 сантиметров, а расстояния между трубами контура от 10 до 40 сантиметров. В том же случае, если будет применен ламинат для теплого водяного пола, следует уменьшить толщину стяжки до разумного минимума, а для прочности поверх труб контура уложить армирующую сетку. Сетка придаст жесткость, укрепит конструкцию и уменьшит тепловое сопротивление стяжки.
Настильный способ укладки труб
Если в доме деревянные полы, то устройство теплого водяного пола производится так называемым настильным способом. Этот метод предполагает укладку труб в специально подготовленный настил.
В продаже имеется множество пластиковых модулей с уже подготовленными в них посадочными местами и креплениями под трубы.
Выпускаются и блоки из дерева с продольными каналами и креплениями. При этом методе укладки для уменьшения тепловых потерь на подготовленное основание устанавливается специальная подложка под теплый водяной пол, которая обладает высокими гидроизоляционными и теплоизоляционными свойствами.
Советов и рекомендаций, даже пошаговых инструкций по созданию теплых водяных полов своими руками в Интернете много. Эта тема популярна, несмотря на наличие других систем теплых полов, и потолков – инфракрасных и электрических (укладка специального кабеля в стяжку). Цена за квадратный метр теплого водяного пола среди всех существующих наименьшая. Но следует учитывать, что это очень непростая и ответственная работа, требующая знаний, навыков и умений.
Нагревательные элементы водяного теплого пола и их расчет
В частных домах теплые полы обогревают с помощью электрического или 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.
Температура воды в контуре теплого пола должна составлять не более 30 – 40 градусов
В системе центрального отопления и водопроводе вода имеет достаточно большую температуру (60-80С), а сам теплый пол должен нагреваться до 30-40С.
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.
Укладка спиралью позволит равномерно обогреть помещение
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.
При укладке зигзагом есть риск, что полы прогреются неравномерно
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).
