Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Въпреки сложността на инсталацията, подовото отопление с воден контур се счита за един от най-рентабилните методи за отопление на помещението. За да функционира системата възможно най-ефективно и да не се повреди, е необходимо правилно да се изчислят тръбите за под нагряване - да се определи дължината, стъпката на контура и схемата на полагане на контура.

От тези показатели зависи до голяма степен от комфорта при използването на вода за отопление. Тези въпроси ще анализираме в нашата статия - ще ви кажем как да изберете най-добрия вариант за тръби, като се вземат предвид техническите характеристики на всеки тип. Също така, след като прочетете тази статия, ще можете да изберете правилно стъпката на инсталация и да изчислите необходимия диаметър и дължина на контура на подгретия под за дадена стая.

Параметри за изчисляване на топлинния кръг

На етапа на проектиране е необходимо да се решат редица въпроси, които определят конструктивните характеристики на подгретия под и режима на работа - да се избере дебелината на замазката, помпата и друго необходимо оборудване.

Техническите аспекти на организацията на отоплителната индустрия до голяма степен зависят от нейната цел. В допълнение към назначаването, за точното изчисляване на кадри на водния кръг ще са необходими редица индикатори: площта на покритието, плътността на топлинния поток, температурата на топлоносителя, вида на подовото покритие.

Зона на покритие на тръбите

При определяне на размерите на основата за полагане на тръби се взема пространство, което не е затрупано с големи уреди и вградени мебели. Необходимо е да се мисли предварително за разположението на обектите в стаята.

Ако водата се използва като основен доставчик на топлинна енергия, тогава нейният капацитет трябва да е достатъчен, за да компенсира 100% загуба на топлина. Ако бобината е допълнение към радиаторната система, то тя е длъжна да покрие 30-60% от разходите за отопление на помещението.

Топлинен поток и температура на охлаждащата течност

Плътността на топлинния поток е изчислен индикатор, характеризиращ оптималното количество топлинна енергия за отопление на помещението. Стойността зависи от редица фактори: топлопроводимост на стени, подове, остъкляване, наличие на изолация и интензивност на въздушния обмен. Въз основа на топлинния поток се определя стъпката на полагане на контура.

Максималната температура на охлаждащата течност - 60 ° C. Въпреки това, дебелината на замазката и подовата настилка понижават температурата - всъщност на повърхността на пода има около 30-35 ° C. Разликата между термичните показатели на входа и изхода на веригата не трябва да надвишава 5 ° С.

Вид настилка

Завършването влияе на производителността на системата. Оптималната топлопроводимост на плочките и порцеланата - повърхността се нагрява бързо. Добър показател за ефективността на водния кръг при използване на ламинат и линолеум без топлоизолационен слой. Най-ниската топлопроводимост на дървеното покритие.

Степента на пренос на топлина зависи от материала за пълнене. Системата е най-ефективна, когато се използва тежък бетон с естествен агрегат, например морски камъчета от малка фракция.

Цимент-пясъчният разтвор осигурява средно ниво на топлопредаване, когато охлаждащата течност се нагрява до 45 ° С. Ефективността контур значително намалява, когато устройството полу-суха замазка

При изчисляване на тръбите за подово отопление е необходимо да се вземат предвид установените стандарти за температурния режим на покритието:

  • 29 ° С - хол;
  • 33 ° С - помещения с висока влажност;
  • 35 ° С - проходни зони и студени пояси - секции по протежение на крайните стени.

Важна стойност за определяне на плътността на полагане на водния кръг ще играят климатичните особености на региона. При изчисляване на топлинните загуби е необходимо да се вземе предвид минималната температура през зимата.

Както показва практиката, предварителното затопляне на цялата къща ще помогне за намаляване на натоварването. Има смисъл първо да се изолира помещението, а след това се пристъпи към изчисляване на топлинните загуби и параметрите на тръбната верига.

Оценка на техническите свойства при избора на тръба

Поради нестандартни условия на работа се поставят високи изисквания към материала и размера на настилката на водния под:

  • химическа инертност, устойчивост на корозивни процеси;
  • наличието на напълно гладко вътрешно покритие, което не е склонно към образуване на вар;
  • сила - отвътре стените са постоянно засегнати от охлаждащата течност, а отвън - замазката; тръбата трябва да издържа на налягане до 10 bar.

Желателно е отоплението да има малка част. Пай с воден под и без това оказва значително натоварване на пода, а тежък тръбопровод само изостря ситуацията.

Според SNiP в затворени отоплителни системи, използването на заварени тръби е забранено, независимо от вида на заваръчната: спирала или права

Три категории тръбни валцовани продукти отговарят на едно или друго от изброените изисквания: омрежен полиетилен, метал-пластмаса и мед.

Вариант # 1 - омрежен полиетилен (PEX)

Материалът има клетъчна молекулна структура, богата на мрежа. Модифициран от обикновен полиетилен се характеризира с наличието на надлъжни и напречни връзки. Такава структура увеличава специфичното тегло, механична якост и химическа устойчивост.

Водната верига от тръби PEX има няколко предимства:

  • висока еластичност, позволяваща навиване на бобината с малък радиус на огъване;
  • безопасност - при нагряване материалът не отделя вредни компоненти;
  • топлоустойчивост : омекотяване - от 150 ° С, топене - 200 ° С, горене - 400 ° С;
  • запазва структурата при температурни колебания;
  • устойчивост на повреди - биологични деструктори и химически реактиви.

Тръбопроводът запазва първоначалната си пропускателна способност - върху стените не се отлага утайка. Очакваният експлоатационен живот на веригата PEX е 50 години.

Недостатъците на омрежен полиетилен включват: страх от слънчева светлина, отрицателен ефект на кислорода, когато прониква вътре в структурата, необходимостта от твърда фиксация на бобината при полагане

Има четири групи продукти:

  1. PEX-a - пероксидно омрежване . Постигната е най-трайна и еднаква структура с плътност на облигациите до 75%.
  2. PEX-b - силан, омрежване . Технологията използва силаниди - токсични вещества, които не са разрешени за употреба в домашни условия. Производителите на водопроводни продукти го заменят с безопасен реагент. Да се инсталират валидни тръби с хигиенни сертификати. Плътността на омрежването е 65-70%.
  3. PEX-c - метод на излъчване . Полиетиленът се облъчва с гама лъчи или електрон. В резултат облигациите са запечатани до 60%. Недостатъци PEX-c: несигурност при употреба, неравномерно зашиване.
  4. PEX-d - азотиране . Реакцията за създаване на решетка протича за сметка на азотните радикали. Изходът е материал с плътност на омрежване от около 60-70%.

Характеристиките за якост на PEX тръбите зависят от метода на омрежващия полиетилен.

Ако сте спрели на тръби, направени от омрежен полиетилен, ви препоръчваме да се запознаете с правилата за подреждане на система за подово отопление.

Вариант # 2 - метална пластмаса

Лидерът на тръбата валцувани за подреждане на подово отопление - метал-пластмаса. В структурно отношение материалът включва пет слоя.

Вътрешното покритие и външната обвивка са полиетилен с висока плътност, който придава на тръбата необходимата гладкост и устойчивост на топлина. Междинен слой - алуминиево уплътнение

Металът увеличава якостта на линията, намалява скоростта на топлинно разширение и действа като антидифузионна бариера - блокира потока на кислород към охлаждащата течност.

Характеристики на метални тръби:

  • добра топлопроводимост;
  • способността да се запази дадена конфигурация;
  • работна температура със запазване на свойствата - 110 ° C;
  • ниско специфично тегло;
  • безшумно движение на охлаждащата течност;
  • безопасност на употреба;
  • устойчивост на корозия;
  • Продължителност на операцията - до 50 години.

Липсата на композитни тръби - недопустимостта на огъване на оста. При многократно усукване съществува риск от повреда на алуминиевия слой. Препоръчваме ви да се запознаете с правилната технология за монтиране на металопластикови тръби, което ще ви помогне да избегнете повреди.

Вариант # 3 - медни тръби

От техническите и експлоатационни характеристики на жълтия метал ще бъде най-добрият избор. Въпреки това, търсенето му е ограничено до високи разходи.

В сравнение със синтетичните тръбопроводи медната верига печели в няколко точки: топлопроводимост, топлинна и физическа якост, неограничена вариация на огъване, абсолютна непромокаемост към газове

В допълнение към високата цена, медните тръби имат допълнителен негатив - сложността на инсталацията. За да се огъне контура, ще е необходима преса или тръба.

Вариант # 4 - полипропилен и неръждаема стомана

Понякога отоплителният клон е направен от полипропиленови или неръждаеми гофрирани тръби. Първият вариант е достъпен, но доста труден за огъване - минималният радиус на осемте диаметра на продукта.

Това означава, че тръбите с размер 23 мм трябва да се поставят на разстояние 368 мм един от друг - увеличената стъпка на монтиране няма да осигури равномерно нагряване.

Неръждаемите тръби имат висока топлопроводимост и добра гъвкавост. Недостатъци: крехкост на уплътнителната гума, създаване на силно хидравлично съпротивление от вълнообразен материал

Възможни начини за полагане на контура

За да се определи дебита на тръбата за подреждане на подово отопление, е необходимо да се определи разположението на водния кръг. Основната задача на устройственото планиране е да се осигури равномерно отопление, като се вземат предвид студените и неотопляеми помещения.

Възможни са следните оформления: змия, двойна змия и охлюв. При избора на схема е необходимо да се вземат предвид размерите, конфигурацията на помещението и разположението на външните стени.

Метод # 1 - Змия

Охлаждащата течност се подава към системата по протежение на стената, преминава през намотката и се връща към разпределителния колектор. В този случай половината от помещението се загрява с гореща вода, а останалата част се охлажда.

При полагане на змия е невъзможно да се постигне еднаквост на нагряване - температурната разлика може да достигне 10 ° C. Методът е приложим в тесни пространства.

Схемата на ъгловата змия е най-подходяща, ако е необходимо да се изолира максимално студената зона в близост до крайната стена или в коридора.

Двойната змия ви позволява да постигнете по-мек преход на температурите. Предавателната и обратната верига върви успоредно една на друга.

Метод # 2 - Охлюва или спирала

Това се счита за оптимална схема, осигуряваща равномерно нагряване на подовото покритие. Предните и обратни разклонения се подреждат последователно.

Допълнително предимство на „черупките“ е монтирането на отоплителна верига с плавен завой. Този метод е приложим при работа с тръби с недостатъчна гъвкавост.

В големи области се прилага комбинирана схема. Повърхността е разделена на сектори и всяка от тях развива отделна верига, водеща към общ колектор. В центъра на помещението тръбопроводът е положен от охлюв, а по външните стени - от змия.

Имаме още една статия на нашия уебсайт, в която подробно разгледахме схемите на окабеляване за полагане на топъл под и дадохме препоръки за избор на най-добрия вариант в зависимост от характеристиките на дадено помещение.

Метод за изчисляване на тръби

За да не се объркаме в изчисленията, предлагаме да се раздели решението на въпроса на няколко етапа. Преди всичко е необходимо да се оцени топлинната загуба на помещението, да се определи стъпката на полагане и да се изчисли дължината на отоплителния кръг.

Принципи на изграждане на схемата

Започвайки изчисленията и създавайки скица, трябва да се запознаете с основните правила за местоположението на водния кръг:

  1. Препоръчително е тръбите да се положат по отвора на прозореца - това значително ще намали топлинните загуби на сградата.
  2. Препоръчителната площ на покритие на един воден кръг е 20 квадратни метра. В големи помещения е необходимо пространството да се раздели на зони, а за всеки да се постави отделен отоплителен клон.
  3. Разстоянието от стената до първия клон е 25 см. Допустимата стъпка на завоите на тръбите в центъра на помещението е до 30 см, по ръбовете и в студените зони - 10-15 см.
  4. Определянето на максималната дължина на тръбата за подово отопление трябва да се основава на диаметъра на намотката.

За контур с напречно сечение 16 мм, максимум 90 м е допустимо, ограничението за тръбопровод с дебелина 20 мм е 120 м. Спазването на нормите ще осигури нормално хидравлично налягане в системата.

Таблицата показва приблизителния дебит на тръбата, в зависимост от височината на цикъла. За да получите актуализирани данни, вземете под внимание резервите за завои и разстоянието до колектора.

Основна формула с обяснения

Изчисляването на дължината на контура на подгретия под се извършва по формулата:

L = S / n * 1.1 + k,

когато:

  • L е желаната дължина на отоплителната линия;
  • S е площта на пода, която трябва да бъде покрита;
  • n е етапът на полагане;
  • 1.1 - стандартният коефициент от десет процента марж на огъване;
  • k - разстояние на колектора от пода - отчита се разстоянието до окабеляването на веригата при потока и обратния поток.

Решаващо значение ще има областта на покритие и стъпкови завои.

За по-голяма яснота на хартиен носител е необходимо да се състави етажен план, посочващ точните размери и да се отбележи преминаването на водния кръг.

Трябва да се помни, че поставянето на отоплителни тръби не се препоръчва за големи уреди и вградени мебели. Параметрите на обозначените елементи трябва да бъдат извадени от общата площ.

За да се намери оптималното разстояние между клоновете, е необходимо да се извършат по-сложни математически манипулации по отношение на топлинните загуби от помещението.

Термично изчисление с дефиниране на контурната стъпка

Гъстотата на поставяне на тръбите влияе директно върху количеството топлинен поток от отоплителната система. За да се определи необходимото натоварване, е необходимо да се изчислят разходите за топлина през зимата.

Топлинните разходи през конструктивните елементи на сградата и вентилацията трябва да бъдат напълно компенсирани от генерираната топлинна енергия на водния кръг.

Мощността на отоплителната система се определя по формулата:

М = 1.2 * Q,

когато:

  • M - работа на веригата;
  • Q - обща топлинна загуба на помещението.

Стойността на Q може да се раздели на нейните компоненти: консумация на енергия през обвивката на сградата и разходите, причинени от работата на вентилационната система. Ще разберем как да изчислим всеки един от индикаторите.

Загуба на топлина чрез строителни елементи

Необходимо е да се определи консумацията на топлинна енергия за всички ограждащи конструкции: стени, тавани, прозорци, врати и др. Изчислителна формула:

Q1 = (S / R) * Δt,

когато:

  • S е площта на елемента;
  • R е термично съпротивление;
  • Δt е разликата между температурата вътре и отвън.

При определяне на Δt индикаторът се използва за най-студеното време на годината.

Топлинното съпротивление се изчислява, както следва:

R = A / Kt,

когато:

  • А - дебелина на слоя, m;
  • CT - коефициент на топлопроводимост, W / m * K.

За комбинираните елементи на конструкцията съпротивлението на всички слоеве трябва да се сумира.

Коефициентът на топлопроводимост на строителните материали и изолацията може да се вземе от указателя или да се погледне в придружаващата документация за конкретен продукт.

Повече стойности на коефициента на топлопроводимост за най-популярните строителни материали, ние сме дали в таблицата, съдържаща се в следващата статия.

Загуба на вентилационна топлина

За изчисляване на индикатора се използва формулата:

Q2 = (V * K / 3600) * C * P * Δt,

когато:

  • V - обем на помещението, куб. m;
  • К - обменният курс на въздуха;
  • C - специфичен топлинен капацитет на въздуха, J / kg * K;
  • P - плътност на въздуха при нормална стайна температура - 20 ° С.

Обменът на въздуха в повечето стаи е равен на един. Изключение се прави у дома с вътрешна пароизолация - за да се поддържа нормален микроклимат, въздухът трябва да се актуализира два пъти на час.

Специфичният топлинен капацитет е еталон. При стандартна температура без налягане, стойността е 1005 J / kg * K.

Таблицата показва зависимостта на плътността на въздуха от температурата на околната среда при атмосферно налягане - 1, 0132 bar (1 atm)

Обща загуба на топлина

Общото количество топлинни загуби на помещението ще бъде: Q = Q1 * 1.1 + Q2 . Коефициент 1.1 - увеличение на потреблението на енергия с 10% поради инфилтрация на въздух през пукнатини, течове в строителните конструкции.

Умножавайки получената стойност с 1.2, получаваме необходимата мощност за подово отопление, за да компенсира топлинните загуби. Използвайки графиката на топлинния поток спрямо температурата на охлаждащата течност, можете да определите подходящата стъпка и диаметър на тръбата.

Вертикалната скала е средният температурен режим на водния кръг, хоризонталният е индикатор за генериране на топлинна енергия от отоплителната система на 1 кв.м. m

Данните са от значение за топлите подове върху пясъчно-циментова замазка с дебелина 7 мм, като материалът за покритие е керамичен. За други условия е необходимо регулиране на стойностите, като се вземе предвид топлопроводимостта на довършителните работи.

Например, при полагане на килим стойността на температурата на охлаждащата течност трябва да се увеличи с 4-5 ° С. Всеки допълнителен сантиметър на замазката намалява топлинната мощност с 5-8%.

Избор на краен контур

Познаването на етапа на полагане на намотките и покритата площ е лесно за определяне на потока от тръби. Ако получената стойност е по-голяма от допустимата стойност, тогава е необходимо да се оборудват няколко контура.

Оптимално, ако веригите имат една и съща дължина - не настройвайте и балансирайте нищо. Однако на практике чаще возникает необходимость разрыва отопительной магистрали на разные участки.

Разброс длин контуров должен оставаться в пределах 30-40%. Зависимо от назначения, формы помещения можно «играть» шагом петли и диаметрами труб

Конкретный пример расчета отопительной ветки

Предположим, что требуется определить параметры теплового контура для дома площадью 60 квадратных метров.

Для расчета понадобятся следующие данные и характеристики:

  • габариты помещения: высота – 2, 7 м, длина и ширина – 10 и 6 м соответственно;
  • в доме 5 металлопластиковых окна по 2 кв. m;
  • внешние стены – газобетон, толщина – 50 см, Кт=0, 20 Вт/мК;
  • дополнительное утепление стен – пеноплистирол 5 см, Кт=0, 041 Вт/мК;
  • материал потолочного перекрытия – ж/б плита, толщина – 20 см, Кт=1, 69 Вт/мК;
  • утепление чердака – плиты пенополистирола толщиной 5 см;
  • габариты входной двери – 0, 9*2, 05 м, теплоизоляция – пенополиуретан, слой – 10 см, Кт=0, 035 Вт/мК.

Далее рассмотрим пошаговый пример выполнения расчета.

Шаг 1 - расчет теплопотерь через конструктивные элементы

Термическое сопротивление стеновых материалов:

  • газобетон: R1=0, 5/0, 20=2, 5 кв.м*К/Вт;
  • пенополистирол: R2=0.05/0.041=1.22 кв.м*К/Вт.

Термосопротивление стены в целом составляет: 2, 5+1, 22=3, 57 кв. м*К/Вт. Среднюю температуру в доме принимаем за +23 °C, минимальную на улице 25 °C со знаком минус. Разница показателей – 48 °C.

Вычисление общей площади стены: S1=2, 7*10*2+2, 7*6*2=86, 4 кв. м. От полученного показателя необходимо отнять величину окон и двери: S2=86, 4-10-1, 85=74, 55 кв. м.

Подставляя полученные показатели в формулу, получим стеновые теплопотери: Qc=74, 55/3, 57*48=1002 Вт

По аналогии рассчитываются тепловые издержки через окна, дверь и потолок. Для оценки энергетических потерь через чердак учитывают теплопроводность материала перекрытия и утеплителя

Итоговое термическое сопротивление потолка равно: 0, 2/1, 69+0, 05/0, 041=0, 118+1, 22=1, 338 кв. м*К/Вт. Теплопотери составят: Qп=60/1, 338*48=2152 Вт.

Чтобы подсчитать утечку тепла через окна необходимо определить средневзвешенное значение теплового сопротивления материалов: стеклопакета – 0, 5 и профиля – 0, 56 кв. м*К/Вт соответственно.

Rо=0, 56*0, 1+0, 5*0, 9=0, 56 кв.м*К/Вт. Здесь 0, 1 и 0, 9 – доля каждого материала в оконной конструкции.

Теплопотери окна: Qо=10/0, 56*48=857 Вт.

С учетом теплоизоляции двери ее тепловое сопротивление составит: Rд=0, 1/0, 035=2, 86 кв. м*К/Вт. Qд=(0, 9*2, 05)/2, 86*48=31 Вт.

Итого теплопотери через ограждающие элементы равны: 1002+2152+857+31=4042 Вт. Результат надо увеличить на 10%: 4042*1, 1=4446 Вт.

Шаг 2 - тепло на обогрев + общие теплопотери

Сначала вычислим расход тепла на обогрев поступающего воздуха. Объем помещения: 2, 7*10*6=162 куб. м. Соответственно вентиляционные теплопотери составят: (162*1/3600)*1005*1, 19*48=2583 Вт.

По данным параметрам помещения, суммарные тепловые издержки составят: Q=4446+2583=7029 Вт.

Шаг 3 - необходимая мощность теплового контура

Рассчитываем оптимальную мощность контура, необходимую для возмещения теплопотерь: N=1.2*7029=8435 Вт.

Далее: q=N/S=8435/60=141 Вт/кв.м.

Исходя из требуемой производительности системы отопления и активной площади помещения, можно определить плотность потока тепла на 1 кв. m

Шаг 4 - определение шага укладки и длины контура

Полученное значение сравниваем с графиком зависимости. Если температура теплоносителя в системе составляет 40 °C, то подойдет контур с параметрами: шаг – 100 мм, диаметр – 20 мм.

Если в магистрали циркулирует вода, разогретая до 50 °C, то интервал между ветками можно увеличить до 15 см и использовать трубу сечением 16 мм.

Считаем длину контура: L=60/0, 15*1, 1=440 м.

Отдельно необходимо учесть расстояние от коллекторов до тепловой системы.

Как видно из расчетов, для обустройства водяного пола придется делать не менее четырех петель отопления. А как правильно уложить и закрепить трубы, а также другие секреты монтажа мы рассмотрели здесь.

Заключения и полезно видео по темата

Наглядные видеообзоры помогут сделать предварительный расчет длины и шага теплового контура.

Выбор наиболее эффективного расстояния между ветками напольной системы отопления:

Пособие о том, как узнать длину петли эксплуатируемого теплого пола:

Методику расчета нельзя назвать простой. Одновременно следует учитывать множество факторов, влияющих на параметры контура. Если водяной пол планируется использовать как единственный источник тепла, то эту работу лучше доверить профессионалам – ошибки на этапе планирования могут дорого обойтись .

Подсчитываете необходимый метраж труб для теплого пола и их оптимальный диаметр самостоятельно? Может у вас остались вопросы, которые мы не затронули в этом материале? Задавайте их нашим экспертам в блоке комментариев.

Если вы специализируетесь на расчете труб для обустройства водяного теплого пола и у вас есть, что добавить к изложенному выше материалу, пишите, пожалуйста, свои замечания ниже под статьей.

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория:

Отопление