Делаем расчет водяного теплого пола самостоятельно
Оглавление статьиУстройство водяного отопления в доме требует немалых вложений, и очень важно сделать его правильные расчёты, перед тем, как начинать монтаж. В этой статье мы расскажем вам как расчитать водяные теплые полы, их стоимость и мощность.
Деформационные швы при укладке труб теплого пола
Элементы водяного теплого пола
Схема работы водяного теплого пола
Прежде всего, стоит определиться, что именно вам понадобится для работоспособности системы:
- Трубы;
- Насосно-смесительный узел и коллекторы, фитинги;
- Котел;
- Коллекторный шкаф;
- Гидро- и теплоизоляция;
- Армирование стяжки;
- Щебеночно-песчаная засыпка (при укладке на грунт);
- Бетонная стяжка пола.
Основные правила проектирования
Проектирование теплого пола
- Длина каждого контура 16 мм не должна превышать 100 м (или 120 для труб диаметром 20 мм). Чем короче будет длина труб, тем экономичнее окажется система, так как потребуется более слабый циркулярный насос.
- Оптимальным вариантом для 16 мм труб считается длина 65 м, или примерно 10 м2. Расход насоса для работы на такое помещение (10 м2) должен быть не менее 2 литров в минуту.
- Нужно проектировать контуры таким образом, чтобы они имели равномерную длину, и не отличались друг от друга более чем на 10-20% с учетом подвода к коллектору.
- Оптимальное расстояние между труб 150 мм.
- Температура поверхности не должна превышать 30 градусов. В большинстве случаев этого достаточно. Имейте в виду, что температура теплоносителя может быть на 10-20 градусов выше.
- Самым оптимальным способом укладки труб является «улитка». Такой вариант равномерно распределяет тепло по поверхности и не создает больших гидравлических потерь за счет плавных поворотов.
- Так как на полу рядом с наружными стенами холоднее, там шаг укладки делается в 1,5 раза меньше, но не менее 10 сантиметров.
- Крепление труб лучше всего делать по разметке. Особенно без неё не обойтись, если имеются препятствия, которые нужно обходить, либо косые углы.
Пример идеального теплого пола
Конструкция теплого пола
- Основание имеет перепады высот менее 3 см;
- Используется утеплитель толщиной от 3 сантиметров, тем самым повышается эффективность системы, она не греет пол по направлению вниз. Лучше всего использовать пенопласт или пенополистирол плотностью выше 35 кг/м3.
- Бетонная стяжка имеет толщину 4-10 см.
- Используется арматурная сетка для армирования стяжки и равномерного распределения тепла.
- Применяются сшитые из полиэтилена или металлопластиковые трубы. Разницы между ними особой нет, кроме как в удобстве укладки: металлопластик будет легко укладывать, так как он просто гнется.
- Чем больше будет диаметр труб – тем меньше будет сопротивление потоку и теплопередача, а значит и КПД выше. Поэтому обычно используют трубы диаметром 16 и 20 мм.
- В качестве защитного и теплораспределяющего слоя поверх труб используется бетонная стяжка с мелким щебнем.
Совет! Не нужно экономить на утеплителе, и покупать тонкие теплоотражающие виды, даже в многоквартирных домах вместе с водяным отоплением их лучше не использовать. Фольгированный Пенофол можно использовать только в качестве дополнительного слоя, он также обеспечит хорошую гидроизоляцию.
Потери давления
В графике показаны расчеты потери напора для трубы длиной 1 метр. Чтобы получить общие значения потерь в системе, нужно умножить результаты из таблицы на длину контура в метрах.
График потери давления в контуре
В таблице вы можете посмотреть расчет мощности водяного теплого пола в зависимости от длины контуров:
Таблица потери напора в системе
Схема подключения
Стоимость системы будет зависеть от способа подключения контуров. Самый дешевый вариант – использование двухходового клапана с ручной регулировкой. Дороже обойдутся схемы с трёхходовыми клапанами и автоматической регулировкой, где используется тепловой выносной датчик, погодная автоматика и другие контроллеры.
Тип смешивания узла
Еще одной важной особенностью является тип смешивания смесительного узла: параллельный или последовательный. Последовательная схема будет более производительнее, потому что вся работа насоса будет направлена на подачу в контуры. В параллельной схеме подключения мощность насоса будет снижаться за счет входящей циркуляции.
Циркулярный насос
В магазинах продается много стандартных насосов с расходом 2,5 м3 в час, это приблизительно 40 литров в минуту, и с напором до 6 м. Однако даже если указан расход в 40 литров за минуту, то это не значит, что насос будет работать в таком режиме.
Этот параметр будет зависеть от пропускной способности системы или узла. Чем больше будет контуров, тем выше будет расход в системе, соответственно напор будет меньше.
Поэтому если для работы системы нужен напор 3 метра, значит необходимо подобрать соответствующий расход по графику.
Зависимость расхода от напора насоса
- Чтобы посчитать расход в смесительном узле в последовательной системе подключения, нужно просто сложить расход каждого контура.
- Если смесительный узел подключен параллельно, то дополнительно нужно умножить сумму расхода вдвое.
Сравниваем полученные общие цифры расхода по графику и получаем нужный напор. Учтите, что насос нужно покупать примерно на 15% мощней расчетов.
Обратите внимание! Напор насоса не должен быть ниже, чем потери напора в контуре (рассчитываются по таблице выше).
При использовании в системе незамерзающей жидкости, расчеты будут совсем другими, так как она имеет более густую консистенцию, чем вода. В таких случаях мощность насоса нужно увеличивать примерно на 20%, либо настолько же укорачивать длину контуров.
Количество контуров
В таблице показаны оптимальные значения длины и количества контуров на каждый насосно-смесительный узел.
| Название | Максимум контуров, шт. | Максимальная длина каждого контура, м | Труба, мм |
| Насос с расходом 40 л/мин. и напором 6 м (параллельная схема подключения) | 8 | 65 | 16 |
| 5 | 80 | 16 | |
| Насос с расходом 40 л/мин. и напором 6 м (последовательная схема подключения) | 12 | 65 | 16 |
| 8 | 80 | 16 |
Шаг укладки
- Оптимальным шагом укладки труб при морозе до -30 в России (без дополнительного отопления) является 10-12 см. В таком случае расход насоса нужно делать 2-3 литра в минуту.
- Если дополнительно будут работать радиаторы, то шаг можно увеличить до 15-20 см. Расход должен быть 1-2 литра в минуту.
Если говорить точнее, то насос должен работать с расходом 0,4 литра на каждые 10 метров трубы. То есть на 80 метров трубы он должен качать со скоростью 3,2 литра за минуту.
Расчет стоимости
Ориентировочный расчет стоимости водяного теплого пола для дома с активной площадью подогрева 100 м2:
- Упаковка экструдированного пенополистирола Пеноплэкс толщиной 5 см стоит примерно 1150 рублей. Площадь материала в ней 5,04 м2, значит нам понадобится 20 упаковок утеплителя, итого 23000 рублей.
- Армированная сетка 15*15 см, из прутков 5 мм стоит 53 рубля за квадратный метр, значит всего на армирование у нас уйдет 5300 руб.
- Рулон полиэтиленовой гидроизоляции 200 мкм имеет площадь 300 кв. м., и стоит 3800 рублей.
- Цена на метр металлопластиковой трубы – 40 рублей. При укладке с шагом 15 см, расход составит 6,7 погонных метра на квадрат, итого нам потребуется 670 метров трубы стоимостью 26800р. Плюс дополнительный запас на подвод контуров к коллектору.
- Демпферную ленту для экономии сделаем своими руками из вспененного полиэтилена, потребуется около 30 квадратных метров. Цена полиэтиленовой подложки толщиной 8 мм составляет примерно 22 рубля за квадрат, итого 660 р.
- 2 коллектора от Valtec на 7 контуров обойдутся в 3200 р.
- 14 фитингов для подключения труб к коллектору будут стоить 1610 р.
- Готовый смесительный узел с насосом на 7 контуров стоит 14500 р.
- Плюс прибавим сюда дополнительные расходы на крепеж (саморезы, нейлоновые стяжки) +1000 р.
- Итого материалы обойдутся вам в 79870 рублей, без учета покупки котла.
Стоимостной расчет теплых водяных полов показан на фото
Стоимость стяжки для пола вместе с работой из пескобетона толщиной 6 см составляет примерно 480 рублей за метр, итого +48000 руб.
Если вы будете нанимать мастеров, дополнительно нужно учесть стоимость укладки труб, изоляции, сетки и испытания системы. Итоговая стоимость монтажа системы под ключ составит примерно 1500 рублей за квадратный метр.
Заключение
Стоимость установки сильно зависит от региона, поэтому лучше всего подставить свои цифры и подсчитать все самостоятельно, либо использовать калькулятор расчета водяного теплого пола. Чтобы получить точные данные, можно обратиться для составления проекта к профессиональным теплотехникам (читайте также статью “Расчет теплого пола – решение со множеством допусков”).
Подробная инструкция по расчету водяной системы подогрева показана на видео в этой статье:
