Предварительный расчет теплового контура напольного отопления
Определение плотности теплового потока на 1 м «теплого пола»: q = Q / F , где q – плотность теплового потока, (Вт/м )- Q – суммарные теплопотери помещения, (Вт)- F – активная площадь пола, (м ).
Суммарные тепловые потери помещения определяются теплотехническим расчетом здания, но как уже неоднократно говорилось, для грубого расчета они могут быть приняты из расчета 1000 Вт на 1 м . Если напольное отопление будет применяться как дополнительное к радиаторному, то суммарные теплопотери можно определить в процентном соотношении. Например, 40% теплопотерь будут возмещаться радиаторным отоплением и 60% — напольным. Для расчета площади пола, нужно учитывать только ту часть пола, которая будет участвовать в нагревании помещения. Например, вдоль внутренних стен, где будет располагаться мебель, нужно оставить краевые участки шириной 400–500 мм. Так, для общей площади пола, предположим, 20 м активная площадь пола может составить 14–16 м .
Далее находим среднюю температуру теплоносителя в нагревательном контуре (°С): t = (tг + tо)/2 , где tг — температура на входе в нагревательный контур- tо — температура на выходе из нагревательного контура. Рекомендуемые температуры теплоносителя на входе и выходе системы tг/tо — 55/45, 50/40, 45/35, 40/30°С. Вы можете применить свои параметры для вычисления средней температуры, но температура подачи должна быть не выше 55°С, а температура обратки ниже ее на 10°С (оптимально 5°С).
Исходя из плотности теплового потока (q) и средней температуры теплоносителя в нагревательном контуре ( t), по графику, изображенному на рисунке 101, подбираем диаметр и шаг установки металлопластиковых труб.
Видео: Программа для расчета напольного отопления и охлаждения Uponor. Субтитры
Рис. 101. График зависимости удельного теплового потока от средней температуры воды в металлопластиковых трубах при толщине стяжки 70 мм, температуре воздуха в помещении 20°С и покрытии пола из керамической плитки
Как пользоваться этим графиком? На шкале средних температур откладываем значение полученной нами средней температуры и проводим горизонтальную линию. Затем на шкале плотности теплового потока откладываем рассчитанную нами по формуле плотность и проводим вертикальную линию. Пересечение линий показывает какой диаметр трубы нам подходит (сплошная линия диаметр 16 мм, прерывистая — 20 мм), а по цвету линии определяем рекомендуемый шаг установки труб. Если проведенные линии не попадают не на одну из зависимостей графика (на цветные линии), то принимают близрасположенную зависимость, в сторону увеличения шага либо изменяют среднюю температуру теплоносителя.
Необходимо отметить, что данный график справедлив для полов на цементно-песчаных стяжках общей толщиной 7 см и покрытых керамической плиткой. Для других напольных покрытий и других толщин стяжек нужно корректировать расчет. Например, пол из ковролина вместо плиточного, потребует повысить температуру теплоносителя на 4–5°С, а каждые лишние 10 мм толщины стяжки уменьшают плотность теплового потока на 5–8%. Тем не менее, грубый расчет «теплых полов» можно произвести по приведенным здесь формулам и графику, а окончательную регулировку температуры теплоносителя произвести трех-, четырехходовыми смесителями или термостатами после монтажа отопительного контура. Однако, если требуется точный расчет «теплых полов», то нужно обращаться к инженерам-теплотехникам. Поскольку в нем учитывается множество различных данных, от технических характеристик труб, до послойного теплорасчета ограждающих и напольных конструкций.
Далее рассчитывается приблизительная длина труб. Активная площадь пола (м ) делится на шаг укладки труб (м). К полученной длине прибавляется длина на загибы труб и длина на подключение к коллекторам.
Теперь, когда известна длина труб и их диаметр, можно посчитать объем содержащегося в них теплоносителя. Максимальная скорость движения теплоносителя в трубах «теплого пола» должна лежать в пределах от 0,15 до 1 м/с. Зная расход теплоносителя (Q), напомним, что 1 кВт = 1 л/сек, и объем воды в укладываемых трубах, проверяем скорость движения теплоносителя. Если она лежит в требуемых пределах, то принимаем эти диаметры труб, если скорость слишком велика — увеличиваем диаметр.
Насос отопительного контура определяем по расходу теплоносителя с 20% увеличением на гидравлическое сопротивление в трубах. Если на коллекторной системе «сидит» несколько «теплых полов» с циркуляцией от одного насоса, то насос подбирается по общему расходу отопительного контура.
Еще раз повторимся, что приведенная методика расчета «теплого пола» весьма приблизительна, реальный расчет может сильно отличаться. Например, сделав «теплые полы» по этой методике, вы сможете увеличить или уменьшить температуру теплоносителя и изменить тем самым теплоотдачу пола, но бесконечно увеличивать температуру пола нельзя. Пол превратится в раскаленную сковороду, но так и не обогреет помещение. Или, например, если вы ошибетесь с выбором насоса (недоучтете гидросопротивление труб), то слабый насос придется заменить на более мощный. Поэтому, лучше использовать эту методику для устройства «теплого пола» как вспомогательного при основном радиаторном отоплении, а для полноценного расчета «теплых полов», как основного отопления — обратиться к специалистам.
