Почему лучше использовать трубу с внешним диаметром 16 мм
Для начала – почему рассматривается именно труба 16 мм?
Всё очень просто – практика показывает, что для «тёплых полов» в доме или квартире такого диаметра вполне достаточно. То есть сложно представить ситуацию, когда контур не справится со своей задачей. А значит — нет никаких действительно оправданных оснований применять более крупную, 20-миллиметровую.
И, вместе с тем, применение именно 16-миллиметровой трубы дает ряд преимуществ:
- Прежде всего, она примерно на четверть дешевле 20-миллиметрового аналога. То же самое касается и всей необходимой фурнитуры – тех же фитингов.
- Такие трубы более просты в укладке, с ними можно, при необходимости, выполнить уплотненный шаг раскладки контура, вплоть до 100 мм. С 20-миллиметровой трубой и возни намного больше, и малый шаг – бывает просто невозможен.
- Существенно уменьшается объем теплоносителя в контуре. Простой подсчет показывает, что в погонном метре 16-мм трубы (при толщине стенок 2 мм внутренний канал составляет 12 мм) вмещается 113 мл воды. А в 20-мм (внутренний диаметр 16 мм) — 201 мл. То есть разница – более 80 мл на всего один метр трубы. А в масштабах системы отопления всего дома — это в буквальном смысле слова выливается в очень приличное количество! И ведь надо обеспечить нагрев этого объема, что влечет, в принципе, неоправданные расходы на энергоносители.
- Наконец, труба с большим диаметр потребует и увеличения толщины бетонной стяжки. Хочешь – не хочешь, но минимум 30 мм над поверхностью любой трубы придётся обеспечивать. Пусть не кажутся смешными эти «несчастные» 4–5 мм. Тот, кто занимался заливкой стяжки, знает, что эти миллиметры оборачиваются десятками и сотнями килограмм дополнительного бетонного раствора — всё зависит от площади. Тем более что для трубы 20 мм рекомендуют слой стяжки делать даже толще – порядка 70 мм над контуром, то есть она получается чуть ли не вдвое толще.
Кроме того, в жилых помещениях очень часто «идет борьба» за каждый миллиметр высоты пола – просто из соображений недостаточности «простора» для наращивания толщины общего «пирога» системы подогрева.
Труба 20-мм оправдана, когда необходимо выполнить систему подогрева пола в помещениях с высокой нагрузкой, с большой интенсивностью движения людей, в спортзалах и т.п. Там просто из соображений повышения прочности основания приходится применять более массивные толстые стяжки, для прогрева которых требуется и большая площадь теплообмена, что как раз и обеспечивает труба 20, и иногда даже и 25 мм. В жилых же помещениях прибегать к таким крайностям – нет никакой необходимости.
Могут возразить, что для того, чтобы «продавить» теплоноситель по более тонкой трубе придется наращивать мощностные показатели циркуляционного насоса. Теоретически, так оно и есть – гидравлическое сопротивление с уменьшением диаметра, понятно, возрастает. Но как показывает практика, большинство циркуляционных насосов вполне справляются с этой задачей
Ниже будет уделено внимание этому параметру – он также увязан с длиной контура. На то и проводятся расчеты, чтобы добиться оптимальных или, по крайней мере, приемлемых, вполне работоспособных показателей системы. Итак, остановимся на трубе именно 16 мм
Про сами трубы в этой публикации разговор вести не будем – на то есть отдельная статья нашего портала
Итак, остановимся на трубе именно 16 мм. Про сами трубы в этой публикации разговор вести не будем – на то есть отдельная статья нашего портала.
Расчеты
Рассчитать водяной пол можно своими силами либо при помощи специальных программ. Чаще всего это онлайн-калькуляторы, которые предлагают на своих сайтах монтажные компании. Более серьезные программы необходимо скачивать и устанавливать на компьютер. Из наиболее доступных следует отметить RAUCAD/RAUWIN 7.0 (от компании производителя профилей и полимерных труб REHAU). А осуществляя комплексное проектирование на универсальном ПО Loop CAD2011, у вас на выходе будут как цифровые значения, так и схема укладки водяного теплого пола.
В большинстве случаев для полного расчёта необходима следующая информация:
- площадь отапливаемого помещения;
- материал несущих конструкций, стен и перекрытий, их термосопротивление;
- теплоизоляционный материал, использующийся в качестве основания под теплый пол;
- тип напольного покрытия;
- мощность котла;
- максимальная и рабочая температура теплоносителя;
- диаметр и материал труб для установки водяного теплого пола и т.д.
Укладку труб рекомендуется проектировать следующими способами:
- Спираль (улитка) – оптимальный вариант размещения коммуникаций для помещений большой площади – их покрытия будут прогреваться равномерно. Укладка труб начинается от центра помещения по спирали. Обратка и подача идут параллельно друг другу.
- Змейка. Её целесообразно использовать для обогрева небольших помещений: ванные, туалеты, кухни. Самая высокая температура напольного покрытия будет вначале контура, поэтому его рекомендуется начинать от внешней стены или окна.
- Двойная змейка. Хорошо подходит для помещения среднего размера – 15-20 м2. Размещение обратки и подачи выполняются параллельно от дальней стены, что позволяет более равномерно распределить тепло по помещению.
Характеристики изделий РЕХ
Технология изготовления
При изготовлении продукции РЕХ используется сшитый полиэтилен. От обычного материала он отличается наличием дополнительных поперечных молекулярных связей в своей структуре. Дополнительные связи образуются в материале благодаря использованию одного из следующих методов изготовления полиэтилена:
- нагрев под высоким давлением в присутствии пероксидов. Образованный таким методом сшитый полиэтилен маркируется PE-X a;
- воздействие химического элемента силана образует материал PE-X b;
- использование заряженных электронных частиц. В результате облучения электронами получается материал Труба PE Xc.
По своим характеристикам и эксплуатационным свойствам трубы, изготовленные по любой из приведенных технологий очень схожие. Однако некоторые специалисты склоняются к мысли, что имеет труба PE Xa более высокую стойкость к воздействию температур и механических повреждений.
Достоинства
Труба сшитый полиэтилен PEX имеет улучшенные характеристики и свойства. Основные среди них:
- Высокая прочность.
- Хорошая гибкость и возможность возвращаться в изначальную форму при механических воздействиях. Благодаря эластичности изделий не появляются трещины и заломы при продолжительном физическом воздействии даже при повышенной температуре.
- Способность выдерживать максимальную рабочую температуру до плюс 95ºС при атмосферном давлении (максимальном) до 10 атмосфер.
- Наличие антикислородной защиты.
- Экологическая и бактериальная чистота благодаря очень гладкой внутренней поверхности труб. Грязь, осадок и прочие отложения не задерживаются в трубе при транспортировке рабочей среды.
- Неподверженность воздействию химических составов.
- Хорошие диэлектрические свойства, которые значительно расширяет спектр использования РЕХ продукции.
Область применения
Благодаря улучшенным характеристикам такие трубы пользуются постоянным спросом для прокладки трубопроводов:
- водоснабжения;
- для транспортировки газообразной рабочей среды;
- канализационных систем;
- систем отопления;
- устранения наледи водоотводов;
- для теплого пола;
- подачи технической воды и химической рабочей среды;
- других систем, отвечающих за жизнеобеспечение промышленных и частных объектов.
Ассортимент продукции РЕХ
Производство полиэтиленовых труб охватывает широкий диапазон типов изделий, изготовленных с применением дополнительного комбинированного материала. Так, PEX-al-PEX трубы технологически состоят из нескольких слоев:
- Внутренний слой изготовлен из сшитого полиэтилена.
- Несущий промежуточный слой выполнен с применением алюминия.
- Снаружи труба покрыта термостойким полиэтиленовым защитным слоем.
Все слои скрепляются с помощью специального клеевого материала
Основное преимущество таких труб – это низкий коэффициент линейного расширения, что очень важно для систем отопления. Кроме того, эти металлопластиковые трубы имеют следующие преимущества:
- сохраняют свою геометрическую форму при изгибе, что позволяет прокладывать трубы открытым способом;
- могут выдерживать температуру рабочей среды плюс 100ºС при давлении до 10 атмосфер.
Труба PEX al PEX
Труба PEX EVOH покрыта дополнительно специальным антикислородным покрытием. Так как в современных отопительных системах одним из требований является изоляция от попадания кислорода, причиной проникновения которого может быть эффект диффузии через стенку пластиковых труб, то такая проблема решается с применением полимерного газонепроницаемого слоя с этиленвиниловым спиртом (evoh) в своей основе.
Основное предназначение данной продукции:
- системы горячего и холодного водообеспечения;
- напольное отопление (трубы 16 мм в диаметре);
- высокотемпературное радиаторное отопление.
Выбор производителя
На рынке сегодня представлено довольно большое количество хорошей продукции, особенно хорошо себя зарекомендовали следующие торговые марки.
- Valtec. Изделия из сшитого полиэтилена этого бренда имеют антидиффузионный слой толщиной до 50,0 мкм.
- Трубы Uponor PE-Xa благодаря устойчивости к высокому давлению можно использовать в системах трубопроводов, в которых до недавнего времени применялись только металлические трубы. Кроме того, данные изделия не входят в реакцию с молекулами воды и следовательно не выделяют в нее вредные (токсичные) вещества, не снабжают ее посторонними запахами и вкусами, то есть не влияют на ее состав. Поэтому, идеально подходят изделия для использования в качестве питьевого водоснабжения.
- Трубы из сшитого полиэтилена Sanext также соответствуют государственным стандартам и пригодны для использования во всех системах трубопроводов.
Ошибки монтажа и их последствия
Строгое соблюдение рекомендаций специалистов при самостоятельной укладке теплого пола – важное условие успешного функционирования системы. Чаще всего новички допускают следующие ошибки:
Чаще всего новички допускают следующие ошибки:
Перепад высот между началом и концом трубы. Если он будет превышать половину диаметра труб, внутри будут образовываться воздушные пробки. Вследствие этого циркуляция теплоносителя будет затруднена и качество отопления снизится
Чтобы этого не случилось, важно располагать трубы строго параллельно полу.
Соединение труб в пределах одного контура. Монтировать контур из 2 отрезков трубы и заливать его бетоном не стоит
Это может привести к протечке. Каждый контур должен состоять из целого куска трубы. Соединения должны быть только с коллекторной группой.
Пренебрежение гидравлическим испытанием. Контрольный запуск системы на максимальном давлении нужно провести до заливки труб бетоном. В противном случае найти утечку, если таковая случиться, будет практически невозможно.
Заливка стяжки на пустые трубы. Бетон продавливает материал труб и циркуляция теплоносителя впоследствии будет затруднена.
Преждевременный запуск отопления. Нагрев труб до набора бетоном крепости приведет к растрескиванию стяжки.
Проектирование теплых полов
Проект водяного теплого пола может быть составлен самостоятельно, или же специалистами за некоторую плату. Так или иначе, для составления проекта потребуются некоторые исходные данные.
Для устройства подобной системы своими руками проект тоже необходим. Часто затраты на монтаж теплого пола квартиры или дома превышают стоимость всей внутренней отделки. При грамотном проекте и расчетах можно существенно сэкономить, не приобретая лишних фасонных элементов и материалов.
Проект необходим в любом деле
Исходные данные
Итак, для проектирования водяных полов потребуется знать, или потребуется сказать проектировщику следующие данные:
- План всего дома. Если в доме несколько этажей, то планы всех этажей;
- Информация о том, из какого материала сделаны наружные стены, окна, двери, а также их типы;
- Указание необходимой температуры, то есть желаемой температуры в помещении;
- Место установки отопительного котла, а также его высота над уровнем пола;
- Наличие стояков, отводов внутри помещения;
- Некоторые данные о расположении мебели.
После сбора всех таких данных можно будет сделать тепловой расчет системы теплых водяных полов. И уже на его основе, а также на основе некоторых данных, приведенных выше, составить схему монтажа.
Надо сказать, что перед тем, как спроектировать теплый водяной пол, не лишним будет позаботиться о таких вещах, как расположение мебели, котла и других. Определиться стоит заранее. Это связано с тем, что под большими элементами мебели трубы теплого водяного пола не укладываются, дабы сэкономить средства.
Схема монтажа
Проектировщик при составлении проекта будет создавать и схему монтажа. В случае, если она создается своими руками, то все отдельные ее элементы учитываются сразу.
А вот при создании ее иными лицами лучше позаботиться о том, чтобы в нее были включены следующие положения:
Схема разбиения поверхности на отдельные участки. Надо сказать, что это очень важный этап, так как при больших площадях температурное расширение материалов способно привести к растрескиванию цементной стяжки. Именно поэтому между отдельными участками устраиваются температурные швы.
Площадь одного участка не должна быть больше 40 квадратных единиц. Помещения П-образной и Г-образной формы должны быть разбиты вне зависимости от площади;
На схеме видны отдельные контуры
Указание на наличие компенсационных (температурных) швов, о которых речь шла чуть выше.
Они представляют собой зазоры между отдельными участками, которые заполняются следующим материалом:
- Демпферная лента;
- Куски ЭППСа;
- Вспененный полиэтилен.
Демпферная лента
Трубы в таком шве должны быть помещены в кожух. В роли кожуха может выступать гофра.
- Технология монтажа. Зная ее, можно без труда выбрать и приобрести нужные материалы. Надо сказать, что сейчас различают две основные технологии: «мокрую» и «сухую»;
- В зависимости от пожеланий по температуре внутри помещения рассчитывается и температура труб. Ее нужно знать для того, чтобы правильно подобрать чистовое покрытие.
Например, паркет разрешено нагревать до 25 градусов, не больше. Зная, что температура подающей трубы будет, например, 32 градуса, это вариант чистовой отделки отпадает.
Что еще потребуется учесть в процессе проектирования теплого пола
В процессе разработки проекта системы теплого пола рекомендуется выполнить схематический рисунок с обозначением укладки труб, основных размеров, расстояний и отступов, расстановки мебели.
Коллекторная группа
На этапе проектирования определяются с типом теплоносителя: в 70% случаев используется вода, так как она является наиболее доступным и дешевым веществом. Единственным недостатком ее является реакция на температурные перепады, в результате которых происходит изменение физических свойств воды.
Пирог пола с трубами в стяжке
В качестве теплоносителя теплого пола часто используют антифриз на основе этиленгликоля или пропилен гликоля со специальными присадками, которые снижают химическую и физическую активность жидкостей. В любом случае тип теплоносителя необходимо учесть именно на стадии проектирования, так как его свойства ложатся в основу гидравлических расчетов.
Антифриз в качестве теплоносителя
Также потребуется учесть следующие нюансы:
На одно помещение укладывается один контур.
Для размещения коллектора выбирают центр дома. Если такой возможности нет, то для регулировки равномерности потока теплоносителя через контуры разной длины применяют расходомеры, которые устанавливают на коллекторе.
Количество контуров, подключаемых к одному коллектору, зависит от их длины
Так, при длине контура 90 м и более к одному коллектору можно подключить не более 9 контуров, а при длине контуров 60 — 80 м – до 11 петель.
При наличии нескольких коллекторов, для каждого устанавливают собственный насос.
При выборе смесительного узла (модуля подмеса) важно учесть длину трубы контура.
Более точным будет расчет, основанный не только на данных о теплопотерям в помещении, но и на информации о притоке тепла от бытового оборудования и аппаратуры, от потолка, если на вышерасположенном этаже также смонтирован теплый пол. Это актуально при расчете для многоэтажного дома, который ведется от верхних этажей к нижним.
Для первого и цокольного этажа толщину утеплителя принимают не меньше 5 см, для выше расположенных этажей – не менее 3 см
Утеплитель на втором этаже применяется для исключения теплопотерь через бетонное основание.
При потерях напора в контуре свыше 15 кПа, а оптимальным значением является 13 кПа, необходимо изменить расход теплоносителя в сторону уменьшения. Можно уложить в помещении несколько меньших контуров.
Минимально допустимым расходом теплоносителя в одной петле является значение 28-30 л/час. Если это значение выше, то петли объединяют. Низкий расход теплоносителя приводит к тому, что он остывает, не пройдя всю длину контура, что говорит о неработоспособности системы. Для фиксации минимального значения расхода теплоносителя в каждой петле используют расходометр (регулирующий вентиль), установленный на коллекторе.
Подключение труб к коллектору
Как рассчитать электрический теплый пол
Методика расчета аналогична тому, что написано про водяной пол. Необходимо знать теплопотери и способ использования подогрева пола, мощность одного метра греющего элемента. В данном случае все несколько проще, потому что электрические материалы для нагрева пола имеют конкретную цифру, которой производители обозначают максимальную теплоотдачу. Больше заявленной цифры они выдать не в состоянии. Потому расчет теплого пола с электрическим подогревом более прост и понятен. Тем не менее, остается достаточное количество переменных величин. Это толщина стяжки, ее теплопроводность, теплопроводность финишного напольного покрытия. Их тоже надо учитывать.
Расчет зависит от мощности обогревателя на квадратный метр
Эффективная площадь обогрева
Расчет теплого пола с электроподогревом начинают с определения эффективной зоны обогрева и ее площади. Большая часть нагревательных элементов не переносит перегрева (резистивные кабели, маты из резистивных кабелей, пленочные нагреватели и инфракрасные маты). Исключение — саморегулирующиеся греющие кабели, но они стоят дорого, поэтому их применяют редко. Хотя, есть и сами кабели и маты из них.
Еще раз: электрические греющие элементы пола укладывают только на той площади, где не будет стоять мебель и/или сантехника, лежать ковры и т.д. То есть, электрический теплый пол кладут там, где будет постоянный и определенный расход тепла.
Чтобы рассчитать кабель для теплого пола надо сначала определиться с площадью, на которой он будет укладываться
Перед началом расчета предполагаемые места под мебель/сантехнику/ковры очерчиваем, считаем оставшуюся площадь. Это и будет эффективная площадь обогрева. Ее дальше используем в расчетах.
Как рассчитать метраж греющего кабеля для пола
Методика расчета основывается на том количестве тепла, которое надо восполнить (теплопотери) и эффективной площади отопления. Теплопотери делим на эффективную площадь обогрева. Получаем требуемую тепловую мощность, которую мы должны получить с квадратного метра площади с уложенным нагревательным элементом.
Например, площадь комнаты 16 квадратов, на 4 квадратах будет располагаться мебель. Обогреваемая зона — 16 кв. м — 4 кв. м = 12 кв. м. Теплопотери помещения — 1100 Вт. Узнаем сколько надо мощности с одного метра: 1100 Вт / 12 м² = 92 Вт/м².
Расчет греющего кабеля по площади помещения и мощности метра
Далее смотрим мощность кабелей для обогрева пола. Например, мощность одного метра — 30 Вт. Чтобы получить 92 Вт на квадратном метре, надо уложить чуть больше чем три метра кабеля. Вполне реальная задача. При разработке схемы, помните, что лучше, чтобы для стяжки высотой 3-4 см расстояние между проводами не превышало 25 см. Иначе пол будет иметь ярко выраженные «полосы» — чередующиеся зоны тепла и холода.
Есть и другой способ. Купить готовый набор кабеля определенной мощности. Ищите подходящую мощность и площадь укладки. Имеете все в комплекте.
Расчет теплого пола с кабельными матами
Суть расчета не изменяется. Также нужны теплопотери и эффективная площадь укладки. Это тот же кабель, но предварительно закрепленный на полимерной сетке. Такой обогревательный элемент проще в укладке. Применяется чаще всего под плитку. Просто раскатывается на подготовленное основание, сверху кладется плитка на специальный клей.
Греющие маты продаются обычно в готовом к укладке виде
С полом такого типа все просто. Он продается кусками определенной мощности на определенную площадь. Всего-то и надо, что найти тот вариант, который вам подходит.
Рассчитаем пленочный теплый пол
Пленочный нагревательный элемент продают комплектами и на метры. Подбираете метраж и мощность так, чтобы он давал требуемое количество тепла. Полотнища пленки должны укладываться вплотную друг к другу. Это необходимо, чтобы избежать «полосатости» температур.
Теплый пол пленочный. Расчет очень прост: подбираем мощность и ширину так, чтобы давали они требуемое количество тепла
Ширина пленочного теплого пола — 30 см, 50 см, 80 см и 100 см. Вполне можно в одном помещении использовать разные по ширине
Важно чтобы нагревательные элементы не перегревались
Выбор труб и их укладка
Для водяного тёплого пола подходят следующие виды труб:
- Медные;
- Полипропиленовые;
- Полиэтиленовые PERT и PEX;
- Металлопластиковые;
- Гофрированная нержавейка.
У них есть свои сильные и слабые стороны.
| Характеристика Материал | Радиус изгиба | Теплопередача | Упругость | Электропроводность | Срок службы* | Цена за 1 м.** | Комментарии |
| Полипропилен | Ø 8 | Низкая | Высокая | Нет | 20 лет | 22 р | Гнутся только с нагревом. Морозостойкие. |
| Полиэтилен PERT/PEX | Ø 5 | Низкая | Высокая | Нет | 20/25 лет | 36/55 р | Не выдерживают перегрева. |
| Металлопластик | Ø 8 | Ниже среднего | Нет | Нет | 25 лет | 60 р | Изгиб только со спецоборудованием. Не морозостойкие. |
| Медные | Ø3 | Высокая | Нет | Есть, требует заземления | 50 лет | 240 р | Хорошая электропроводность может вызвать корродированние. Требуется заземление. |
| Гофрированная нержавейка | Ø 2,5-3 | Высокая | Нет | Есть, требует заземления | 30 лет | 92 р |
Примечание:
* характеристики труб рассмотрены при эксплуатации в водяных тёплых полах.
** Цены взяты с яндекс.маркета.
Выбор очень сложен, если пытаться сэкономить на себе. Конечно, медные к рассмотрению можно не брать – очень дорого. Но вот гофрированная нержавейка, при более высокой цене, обладает исключительно хорошей теплоотдачей. Разница температур в обратке и на подаче, у них самая большая. Это значит, что тепло они отдают лучше конкурентов. Учитывая маленький радиус изгиба, лёгкость в работе и высокие эксплуатационные характеристики, это самый достойный выбор.
Укладка труб возможна спиралью и змейкой. У каждого варианта есть плюсы и минусы:
- Змейка – простой монтаж, почти всегда наблюдается «эффект зебры».
- Улитка – равномерный прогрев, расход материала увеличивается на 20%, укладка более трудоёмкая и кропотливая.
Но эти способы можно сочетать в пределах одного контура. Например, вдоль стен «смотрящих» на улицу, труба укладывается змейкой, а на остальной площади улиткой. Также можно изменять и частоту витков.
Есть общепринятые стандарты, на которые ориентируются профессионалы:
- Шаг – 20 см;
- Длина трубы в одном контуре не более 120 м;
- Если будет несколько контуров, то их длина должна быть одинакова.
Под стационарные и крупногабаритные предметы интерьера, трубы лучше не заводить. Например, под газовую плиту.
ВАЖНО: обязательно нарисуйте схему укладки с соблюдением масштаба. Укладку начинают от коллектора
Разматывая бухту фиксируют трубу согласно схеме. Для крепления удобно использовать пластиковые хомуты
Укладку начинают от коллектора. Разматывая бухту фиксируют трубу согласно схеме. Для крепления удобно использовать пластиковые хомуты.
Гофрированная нержавейка выпускается в бухтах по 50 м. Для её соединения используют фирменные муфты.
Последним элементом, уложенным между витков труб, является термодатчик. Он проталкивается в гофротрубу, конец которой заглушен и привязан к сетке. Расстояние от стены не менее 0,5 м. Не забудьте: 1 контур – 1 термодатчик. Другой конец гофротрубы выводится к стене и далее по кратчайшему пути подводится к терморегулятору.
