Инструкция по выбору мощности теплого пола с электроподогревом
Пред тем, как принимать окончательное решение об установке теплого пола с электрическим обогревом, следует выполнить несколько очень важных условий.
Сделать ревизию существующей в помещении электрической проводки и установленной защитной арматуры. Если нет специальных знаний и приборов, то настоятельно рекомендуется обратиться за помощью к профессионалам.
- Связаться с ответственными представителями энергокомпаний и поинтересоваться возможностью подключения дополнительных мощностей. Если технические возможности существующих сетей позволяют увеличить мощность, то придется обязательно сделать проект, в противном случае сложно получить полный официальный комплект документов.
- Внимательно проанализировать целесообразность монтажа полов с электрическим подогревом, обдумать вопрос подключения зонального счетчика. Мощность теплого пола во многом зависит от того, какую функцию он будет выполнять: основного или дополнительного источника тепла.
Важно понимать, что мощность электрического обогрева на квадратный метр отличается в зависимости от используемой технологии
Если с этими подготовительными работами все в норме, то можно приступать к расчету мощности теплого пола.
Шаг 1. Измерьте площадь помещения. Если высота нестандартная, то придется использовать специальные поправочные коэффициенты. К примеру, пусть площадь помещения равняется 18 м2 (длина 4,5 м, ширина 4 м).
Вначале измеряется площадь помещения
Шаг 2. Узнайте общую мощность электрических матов. Она зависит от использования теплых полов, если они будут основным источником обогрева помещения, то для одного квадратного метра требуется не менее 140 Вт. Если теплый пол служит как дополнение к главному отоплению или для увеличения комфортности пребывания в зданиях, то мощность может уменьшаться до значения 40–80 кВт/м2. В нашем случае теплый пол считается главным источником тепла, именно поэтому такая большая мощность требуется для обогрева одного квадратного метра помещения. Полная мощность равняется 2,52 кВт (18×140 Вт).
Расчет полной мощности
Шаг 3. Подсчитайте, какое количество пленки нужно покупать для одной комнаты. Перед этим ознакомьтесь с техническими данными от производителей оборудования, а именно – какая мощность одного квадратного метра пленки. Далее следует разделить общую мощность для подогрева пола на мощность квадратного метра материала. В нашем случае 2,52 кВт : 220 Вт/м2 = 11,45 м2. После округления в большую сторону получаем 11,5 м2, столько пленки надо для обустройства теплого пола в комнате площадью 18 квадратных метров.
Расчет необходимого количества ИК пленки
220 Вт/м кв. — это стандартная мощность пленки
140 Вт/м кв. рекомендуется для полов с финишным покрытием ламинатом, ковролином или линолеумом
Следует знать, что мощность нагрева полов из натуральных пиломатериалов нужно понижать – дерево не любит длительного нагрева, оно пересыхает и теряет свои первоначальные качества. Кроме того, из-за существенного уменьшения относительной влажности изменяются размеры деревянных элементов, что становится причиной появления трещин и неприятных скрипов во время ходьбы. Избавиться от скрипов очень трудно, придется делать капитальный ремонт настила, а иногда необходима полная его замена. Это не только дорого, но и очень долго, процесс сопровождается большим количеством мусора и пыли в жилых помещениях.
Пример укладки электрического теплого пола на кухне
По вышеописанному принципу можно рассчитать мощность всех электрических полов вне зависимости от того, какие нагреватели применяются: кабели, маты, стержни и т. д.
Что нужно для расчета
В первую очередь придется разобраться с самим строительным объектом. Определить его характеристики, а в конечном итоге поставить точку в вопросе, теплый пол будет основным видом отопления или вспомогательным.
Во-вторых, определяется тип строения, ведь технологий установки теплых полов несколько, и каждый из них подходит не под все виды возведенных зданий. К примеру, бетонный водяной теплый пол лучше всего подходит под кирпичные или каменные здания, а настильная технология (матричная или реечная) для щитовых, деревянных или каркасных домов.
В-третьих, обязательно учитывается конфигурация помещений. Для этого вам потребуется поэтажный план сооружения. Если такового нет, тогда придется сделать точные замеры помещений.
Полезная площадь
Четвертый показатель – теплопотери. В данном случае приходится учитывать достаточно широкий ряд всевозможных факторов. Вот только некоторые из них:
- Качество проведенной теплоизоляции несущих конструкций здания.
- Размеры и количество оконных и дверных проемов.
- Средняя температура воздуха на улице.
- Наличие дополнительных источников тепла.
Пятый критерий – это максимальная температура поверхности основания над уложенным теплым полом. Есть несколько основных помещений, в которых этот температурный режим сильно отличается от остальных. К примеру:
- Основные жилые зоны — +29°С.
- Влажные помещения — +33°С.
- Помещения с повышенным обогревом — +35°С.
- В комнатах, где планируется укладка паркета — +27°С.
И шестой показатель. Он включает в себя сразу два размера: толщина утеплителя и толщина напольного покрытия.
Все вышеперечисленные показатели должны быть обязательно учтены в решении вопроса: как рассчитать теплый водяной пол?
Монтажная схема
Условия эксплуатации
Существует ряд обстоятельств, которые могут повлиять на качество работы отопления в целом. И если даже расчет мощности водяного теплого пола был проведен грамотно с учетом всех показателей, о которых было сказано выше, все равно вам придется учитывать технологические условия монтажного процесса.
- Один контур отопительной системы не должен превышать 120 погонных метров. На него можно установить один коллектор.
- На один квадрантный метр обогреваемой площади расходуется максимум 15 трубы.
- Шаг установки ветвей отопительного контура – 10-30 см.
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.
Экономия за счет отопления теплым полом
Подогрев пола позволит нам наслаждаться высоким уровнем комфорта при низкой температуре воды в системе. Поскольку вся поверхность пола становится излучающей поверхностью, можно дать потребителю такое же чувство благополучия, даже если температура воздуха будет примерно на 2 ° C ниже. Потребитель чувствует, что он живет в среде, которая нагревается до 20 ° C — 21 ° C, на самом деле термометр показывает только 18 ° C. От окружающей среды меньше рассеивается тепло, что дает нам очень интересное энергосбережение, которое соответствует новым стандартам, которые касаются экономии энергии.
Такая низкая температура воды на входе также позволит использовать альтернативные источники энергии (солнечная энергия с использованием емкостей для хранения, энергия, вырабатываемая тепловыми насосами или извлечение из промышленных процессов). Изолирующая панель или системная плата ударной пластины выполняют важную функцию в звукоизоляции, поскольку она поглощает шум между различными этажами. Таким образом, если мы сравним эту систему с традиционной системой радиатора с точки зрения начальных затрат, мы должны принять к сведению этот важный компонент.
Рассчитываем циркуляционный насос
Чтобы система получилась экономичной, нужно подобрать циркуляционный насос, обеспечивающий нужный напор и оптимальный расход воды в контурах. В паспортах насосов обычно указывают напор в контуре самой большой длины и суммарный расход теплоносителя во всех петлях.
На напор оказывают влияние гидравлические потери:
∆ h = L*Q²/k1, где
- L — длина контура;
- Q — расход воды л/сек;
- k1 — коэффициент, характеризующий потери в системе, показатель можно взять из справочных таблиц по гидравлике или из паспорта на оборудование.
Зная величину напора, вычисляют расход в системе:
Q = k*√H, где
k — это коэффициент расхода. Профессионалы принимают расход на каждые 10 м² дома в пределах 0,3-0,4 л/с.
Среди составляющих теплого водяного пола особая роль отводится циркуляционному насосу. Только агрегат, мощность которого на 20 % превышает фактический расход теплоносителя, сможет преодолеть сопротивление в трубах
Цифры, касающиеся величины напора и расхода, указанные в паспорте, нельзя воспринимать буквально — это максимум, а фактически на них оказывает влияние протяженность, геометрия сети. При слишком большом напоре уменьшают длину контура или увеличивают диаметр труб.
Определение желаемой температуры в комнатах
Итоговый показатель температуры пола зависит от того, с какой целью используется комната. Например:
- +29-30 градусов – холлы, прихожие;
- +27-29 – кабинеты, комнаты жилые;
- +30-35 – полы возле окон, на верандах;
- +32 – ванные, санузлы;
- +17-19 – спортивные залы.
Монтаж водяного теплого пола
При этом температура теплоносителя не должна быть менее +40 градусов или превышать +60. Система подогрева должна быть такой, чтобы разница между температурными показателями прямой и обратной труб в случае с водяными полами не превышала 15 градусов. Иначе основание будет прогрето абсолютно неравномерно.
Баланс тепловых/гидравлических нагрузок для водяного пола должен быть также оптимален и выверен. Поэтому нагревательные контуры должны иметь определенную длину в соответствии с диаметром. Оптимальный вариант трубы – 18 мм, так как даже при небольшом количестве воды такой трубопровод будет правильно работать и обогревать основание.
Основные параметры для проектирования ТП
Расположение нагревательных элементов, влияющих на удельную мощность теплового пола на 1м2, проектируют, основываясь на теплофизических характеристиках строения. В этом достаточно сложном процессе, приходится учитывать множество различных факторов, в том числе:
- региональные тепловые стандарты – минимальную наружную температуру воздуха в наиболее холодный период года;
- среднюю температуру в каждой из комнат и их расположение;
- особенности строительных конструкций – материал и толщину стен, пола и потолка или межэтажных перекрытий;
- количество и тип окон, их общую площадь, коэффициент теплопотерь, во многом зависящий от разновидности установленных стеклопакетов;
- позиционирование здания относительно сторон света;
- высоту помещений, а также ряд других.
Предложенный перечень параметров, оказывающий влияние на расчет теплых полов, далеко не полный – опытный специалист теплотехник укажет еще с десяток важных теплофизических характеристик.
Тем не менее, первоочередная задача подобного проектирования заключается в подборе такой теплопроизводительности ТП, которая гарантированно сможет компенсировать все энергетические потери отапливаемого здания. Нельзя также забывать, что рекомендуется увеличивать вычисленную теоретическую мощность на 10-15% для того, чтобы тепловая установка не работала на пределе своих возможностей.
Независимо от того, будет ли выполняться расчет теплых полов своими руками либо силами профильных специалистов, во всех случаях отталкиваются от требований ГОСТ Р 55656-2013 «Энергетические характеристики зданий. Расчет использования энергии для отопления помещений». Ниже приводится упрощенная методика для самостоятельного проектирования небольшой квартирной установки обогрева полов.
Как выбрать насос для теплого пола
Рекомендуется учесть несколько критериев:
- Технические характеристики (необходимо сделать предварительные расчеты по описанным выше формулам и определить подходящую модель).
- Материал корпуса насоса – лучше чугун, нержавеющая сталь или органические полимеры. Именно эти материалы служат дольше всего благодаря высоким антикоррозионным свойствам.
- Наличие встроенного терморегулятора позволяет защитить крыльчатку от накипи и отложений, которые образуются из-за воздействия горячей воды.
- Бренд – наибольшей надежностью отличается Германия (Wilo) и Дания (Grundofs). Бюджетные варианты с оптимальным соотношением цена/качество – Польша (DAB) и Китай (Sprut). Также популярностью пользуются итальянские производители (Lowara, Pedrollo) и японский бренд Ebara.
- Скоростной режим насоса для пола – обычно модели работают на 3 скоростях, что особенно удобно для большой площади отопления, а также 2-3-этажных домов.
Монтаж труб водяного теплого пола и заливка стяжки
В основном выполняется укладка теплого пола с использованием специальных крепежных профилей, которые закрепляются к полу дюбелями и шурупами. На них имеются гнезда для закрепления труб. С их помощью гораздо легче соблюсти расстояние шага между витками трубы.
Совет: Для закрепления достаточно использовать пластиковые стяжки, которыми прижимается труба к армирующей сетке
Важно при этом не стягивать трубу слишком туго, лучше чтобы петля стяжки была свободной. Трубы чаще всего поставляется в виде бухт
Нельзя вытягивать трубу из бухты виток за витком. Необходимо разматывать постепенно ее по мере укладки и закрепления на полу. Все изгибы производятся аккуратно с соблюдением ограничения на минимально возможный радиус. Чаще всего у полиэтиленовых труб этот радиус равняется 5-ти диаметрам
Трубы чаще всего поставляется в виде бухт. Нельзя вытягивать трубу из бухты виток за витком. Необходимо разматывать постепенно ее по мере укладки и закрепления на полу. Все изгибы производятся аккуратно с соблюдением ограничения на минимально возможный радиус. Чаще всего у полиэтиленовых труб этот радиус равняется 5-ти диаметрам.
Если слишком пережать полиэтиленовую трубу, то на изгибе может появиться белесая полоса. Это значит, что материал начал резко растягиваться и образовался залом. К сожалению, такие дефекты нельзя укладывать в систему теплого пола из-за возрастающих рисков прорыва в этом месте.
Концы труб, которые подводятся к коллектору, при необходимости прокладываются через стены и заключаются в утеплитель из вспененного полиэтилена. Для подсоединения труб к коллектору используется либо евроконусная система, либо обжимной фитинг.
Если Вы впервые сталкиваетесь с полипропиленовыми трубами – советуем почитать об их сварке и монтаже.
Схем укладки труб теплого пола существует несколько. Выбрать подходящую можно исходя из ваших потребностей
Наряду с другими факторами стоит уделить внимание расстановке мебели и планам по её перестановке. Когда установка теплого пола завершена, выполняется обязательная проверка системы под высоким давлением
Для этого в трубы заливается вода и подается давление в 5-6 бар в течение 24 часов. Если протечек и существенных расширений на трубах не замечено, то можно приступать к заливке бетонной стяжки. Заливку проводят при подключенном рабочем давлении в трубах. Только спустя 28 дней можно считать, что стяжка готова, и приступать к дальнейшим работам по монтированию напольного покрытия
Когда установка теплого пола завершена, выполняется обязательная проверка системы под высоким давлением. Для этого в трубы заливается вода и подается давление в 5-6 бар в течение 24 часов. Если протечек и существенных расширений на трубах не замечено, то можно приступать к заливке бетонной стяжки. Заливку проводят при подключенном рабочем давлении в трубах. Только спустя 28 дней можно считать, что стяжка готова, и приступать к дальнейшим работам по монтированию напольного покрытия.
Важные нюансы формирования стяжки теплого пола
Есть некоторые особенности в формировании стяжки поверх водяных теплых полов. Связано это с принципом распределения тепла в ее толще и используемом напольном покрытии.
- Если укладка теплого пола производится под плитку, то следует сделать стяжку толщиной примерно в 3-5 см, или же распределить трубы с промежутком 10-15 см. В противном случае тепло от труб не будет должным образом прогревать пространство между ними, и проявится такое явление как «тепловая зебра». При этом чередование теплых полос и холодных будут достаточно четко чувствоваться стопой.
- Под ламинат, линолеум и т.п. желательно стяжку сформировать более тонкой. Для прочности в этом случае используется еще одна армирующая сетка поверх теплого пола. Это уменьшит тепловой путь от труб к поверхности напольного покрытия. Также под ламинат не укладывается слой теплоизолятора, ведь он только ухудшит эффективность теплого пола.
Включать отопление водяным теплым полом можно при первых намеках начала осенних холодов. Первоначальный прогрев может затянуться на несколько дней, после чего система уже будет поддерживать необходимую температуру. Большая инертность водяных теплых полов может сослужить и хорошую роль, даже если по каким-то причинам котел не сможет некоторое время нагревать воду, система будет еще продолжительно время отдавать тепло помещениям. Кроме этого можно держать систему теплых полов на малой мощности в течение всего года, отключив большую часть контуров и оставив лишь часть, которая обогревает комнаты, где напольное покрытие выполнено керамической плиткой или наливными полами (прихожая, ванная и т.п.), ведь даже при жаркой погоде такие покрытия по ощущениям холодные.
Выбираем трубы: материал, диаметр, количество
Для скрытых систем отопления можно использовать металлические и полимерные трубы. Наиболее долговечной и эффективной по праву считается медная система. Однако в нашей стране этот материал используется достаточно редко. Причиной тому – высокая цена. Кроме того, для монтажа медных труб необходимо специальное дорогостоящее оборудование, а значит, самостоятельная их укладка не рентабельна.
Немного чаще чем медь для монтажа «подпольных» систем домашние умельцы используют полипропилен и сшитый полиэтилен (РЕХ-труба). Но и эти материалы нельзя назвать самыми популярными. Первые требуют большого радиуса изгиба, и минимально допустимого расстояния между трубами может быть просто не достаточно. А вторые не держат форму, а значит, их придется часто и жестко фиксировать.
Лучше всего для «теплого пола» подходят металлопластиковые трубы. Их физические характеристики идеально подходят к требованиям технологии, а цена радует кошелек.
Лучшим материалом для монтажа водяного теплого пола считается металлопластик
Важно! В комнатах, где будет стационарно стоять тяжелая мебель – диваны, шкафы-купе, и т.д., укладывать под ними теплый пол не следует. Если же мебели много, следует серьезно задуматься о целесообразности использования именно такой системы отопления
Эта схема позволит вам не только достаточно легко подсчитать необходимое количество труб, но и поможет во время монтажа.
