×
Сделать запрос

Тип заявки:


Раздел:


Подраздел:




 

Рекомендуем


 

 





Каталог статей
Строительный портал / Каталог статей / Отопление и газоснабжение / Расчет и схемы разводки теплого пола

Расчет и схемы разводки теплого пола


Расчет и схемы разводки теплого пола

Известны два типа теплого пола – электрический и водяной. Первый тип исключает возможность затопления нижних помещений дома, в этом его основное преимущество. Однако контур электрического пола, в теории, подвержен короткому замыканию. Теплый пол с жидким теплоносителем электробезопасен, но его трубы могут быть пробиты с затоплением нижних помещений.

Общее достоинство отопительного контура класса «теплый пол» - обеспечение максимального теплового комфорта для домочадцев. Выделяемое им тепло расходится по помещению равномерно, с плавным снижением температуры по мере высоты комнаты. Рассмотрим этот эффект подробнее.

По оценке ученых, идеальный режим распределения температур в жилом помещении должен быть таким – ногам чуть теплее (примерно 22-25оС), чем голове (достаточно 19-20оС). Если комната обогревается теплым полом, то, при средней температуре воздуха +20оС, разница температур на уровнях пол-потолок составляет не выше 2оС.

Расчет теплого пола

При отоплении радиаторными приборами температурный перепад воздушных слоев у пола и потолка оказывается 6-8оС. И где будет холоднее, вы знаете по своему опыту – на уровне пола. Причина в мощной воздушной конвекции и постоянным подсосом холодного воздуха с улицы, вызванным работой горячих радиаторов отопления. Поэтому в жилых комнатах, обогреваемых отопительными батареями, в холодный сезон собирается большой объем пыли на стенах и мебели.

 

 

Расчет рабочих параметров контура теплого пола

Для определения оптимального диаметра металлопластиковых труб и шага их установки, потребуется график (приводится ниже), значения плотности теплового потока и средней температуры воды в отопительном контуре.

Плотность теплового потока, приходящаяся на один квадрат теплого пола, вычисляется по формуле:

 

q = Q : F, в которой

 

q – плотность теплового потока, измеряемая в Вт/м2;

Q – общие теплопотери отапливаемого помещения, измеряемые в ваттах;

F – активная площадь поверхности пола в м2.

 

Параметр Q – тепловые потери комнаты через фасадные (сообщающиеся с улицей) стены, оконные конструкции и приточную вентиляцию, которые необходимо компенсировать системе отопления. Их общее значение определяется теплотехническим расчетом конкретного помещения. Можно взять среднее значение теплопотерь для квадрата площади пола – 100 Вт.

Отметим, что если контур теплого пола будет работать в качестве дополнения к радиаторному отоплению, то тепловые потери допустимо принять по соотношению 40% на 60%. Меньшая часть тепла будет компенсирована отопительными радиаторами, а большая – напольным контуром.

Параметр F – это площадь, занимаемая контуром теплого пола. Она меньше фактической площади комнаты из-за потребности выдерживание отступов (150-200 мм) от крайних труб теплого пола до стен. Также, если в помещении имеется встроенная и обычная корпусная мебель (т.е. меблировка спланирована перед ремонтом), то площадь ее основания исключается из активной площади. Отапливать мебель незачем. В упрощенном формате замера активной квадратуры допустимо приравнять ее к 70% от фактической площади комнаты.

Следом требуется вычислить значение средней температуры в контуре теплого пола:

 

∆t = (tпод + tобр) : 2, в которой

 

tпод – температура теплоносителя на подаче в контур теплого пола;

tобр – температура на обратке, т.е. на выходе из теплового контура.

 

Оптимальный диапазон температур теплоносителя между подачей и обраткой – 55 и 45, 50 и 40, 45 и 35, 40 и 30оС. Учтите, что температура подачи не может быть выше 55оС по технологии использования теплого пола. При этом теплоноситель на обратке должен остывать не более чем на 10оС (лучше, если на 5оС).

Получив данные по плотности теплового потока и средней температуре теплоносителя, находим их позиции на графике выбора параметров для контура теплого пола. Проводим линии до их пересечения – это точка позволит выбрать параметры трубы (16 мм, если линия диагонали сплошная и 20 мм, если диагональ прерывистая). Цвет совпавшей диагонали (название дано условно, для понимания направления данных линий) указывает на оптимальный шаг закладки труб. При несовпадении точки пересечения отмеренных линий с какой-либо диагональю, то выбирается ближайшая верхняя.

Расчет теплого пола

Заметим, что представленный график актуален для пола с определенными характеристиками – 70 мм бетонная стяжка, облицовка керамической плиткой. При иной толщине стяжки и типе напольной отделки потребуется коррекция данных. К примеру, покрытие пола ковролином потребует наращивания средней температуры теплоносителя на 5оС. В тоже время каждые дополнительные 10 мм стяжки сократят плотность теплового потока примерно на 6-8%.

Всё же формулы и график позволяют упрощенно рассчитать теплый пол даже при несоответствии характеристики стяжки и материала отделки. Последующую корректировку температуры воды в контуре получится выполнить после сборки отопительного контура, путем настройки смесителей (трех и четырехходовых) по показаниям термостатов.

Для полноценного расчета теплого пола, учитывающего конкретные особенности помещения (тепловые параметры ограждающих конструкций, характеристики труб и пр.), следует обращаться к теплотехникам.

Расчет конструкции теплого пола

Чтобы найти длину труб, образующих отопительный контур, необходимо разделить активную площадь пола на определенный по графику шаг укладки. Затем к полученному значению плюсуются метры, требуемые для загиба труб. Также прибавляется дистанция до коллекторов, к которым будет подключен теплый пол.

Расчет теплого полаОпределив диаметр (по графику) и метраж труб, считаем объем необходимый теплоносителя. Скорость прохода воды по трубам теплого пола должна быть 0,15-1 м/с. Зная теплопотери помещения (Q), можно установить расход теплоносителя: 1 кВт = 1 л/с. вычислив объем воды, вмещаемый трубами контура, рассчитываем скорость течения теплоносителя. Если ее значение находится в диапазоне 0,15-1 м/с, то диаметр труб достаточен. Если нет – нужны трубы большего диаметра.

Мощность насоса для отопительного контура устанавливается по найденному расходу теплоносителя, с повышением значения на 20% для компенсации гидравлического сопротивления труб. Для нескольких теплых полов, подключенных к общей коллекторной системе, насос выбирается по суммированному расходу теплоносителя.

Учтите, что описанная методика расчета параметров теплого пола подойдет только для комбинированных систем отопления, сочетающих контур в стяжке и обычные отопительные радиаторы. Чтобы построить отопление в просторном помещении исключительно на системе теплого пола, требуется привлечь специалистов-теплотехников. Упрощенный расчет не позволит безошибочно определить параметры теплового контура. А бесконечно увеличивать температуру воды, чтобы компенсировать просчеты теплого пола, нельзя – поверхность под ногами сильно нагреется, но эффективного обогрева комнаты не будет.

Схемы укладки труб теплого пола

Такие контуры отопления выполняются из металлопластиковых или медных труб, соединенных неразъемными фитингами. Чаще используются трубы первого типа – они дешевле и свободно гнутся. К тому же металлопластиковые трубы не коррозируют и их внутренние поверхности имеют низкий коэффициент шероховатости, а значит, не будет зарастания сечения и потерь напора теплоносителя.

Разводку труб теплого пола при монтаже обычно производят следующими схемами – спиральной, петлями (змейка), двойной спиралью.

Расчет теплого пола

Спиральная укладка. Разворот труб на 90о упрощает процессы монтажа, он наиболее прост и используется в помещениях небольшой площади. Рекомендуется для разводки труб с шагом 225 и 300 мм.

Укладка петлями. Схема «змейка» применима, если дистанция между трубами допускает выполнение изгиба на 180о. Хотя при небольшом шаге между рядами отопительного контура применима укладка петель в форме груши – она предотвратит сплющивание труб.

Двойная спираль. Такую схему укладки применяют для просторных помещений, а также для зонального отопления секторов с наибольшими теплопотерями (к примеру, на входе в дом, подле крупных оконных проемов). Поскольку допустимая потеря давления в контуре теплого пола не должна превышать 0,2 атмосфер, общая протяженность его труб не может быть более 100 м. Поэтому один контур рассчитан на обогрев менее 20 м2 пола. Чтобы обогреть помещения значительной площади, по соседству в полу размещаются несколько контуров, подключенных к различным отводам коллекторов.

Схемы подключения контура теплого пола в домах и квартирах

В отапливаемых централизованно многоквартирных домах создание теплого пола в квартирах требуется согласовывать с управляющей компанией. При достижении согласия ЖЭКа есть два варианта подключение контуров – коммерческое подключение и реконструкция отопительной системы.

Расчет теплого полаПри коммерческом подключении выполняется ввод контура теплого пола в отопительную систему без демонтажа радиаторов, но при этом необходимо устанавливать теплосчетчики. Если мощности центрального отопления окажется недостаточно для встраивания дополнительного контура, то в монтаже теплого пола управляющая компания откажет. Однако теплые полы на первых этажах допустимо подключать к обратке вертикального отопления независимо от мощностных характеристик отопительной системы многоэтажки – для других квартир ущерба от недостатка теплоты не будет.

При реконструкции часть радиаторов отопления демонтируются, взамен них подключается контур теплого пола с расходом теплоносителя, идентичным расходу в удаленных отопительных батареях.

Теплые полы в квартирах подключаются к стоякам отопления напрямую или при посредничестве теплообменника. При выборе прямого подключения требуется оснастить ввод в коллектор фильтрами-грязевиками. Но, учитывая крайнюю изношенность и загрязненность центральных теплопроводов отопления, ни фильтры, ни их своевременная чистка не гарантируют, что контур теплого пола вскоре не откажется полностью забитым шламом и грязью.

Использование теплообменника обеспечит защищенность напольного контура от загрязнения, хотя потребует монтажа дополнительного оборудования: теплообменника; расширительного бачка; узла подпитки с фильтром-грязевиком и группы безопасности.

В частных домах теплые полы, как правило, подключаются к тому же котлу, что питает контур горячего водоснабжения. Котельная коттеджа обеспечивает наибольший температурный режим, позволяющий готовить горячую воду для бытовых нужд и отопления одновременно. Поскольку теплые полы не рассчитаны на работу с сильно нагретым теплоносителем, необходимы узлы снижения температуры воды на подаче в контур.

Расчет теплого пола

Для понижения температуры в отопительный контур встраиваются двухходовые термостаты, четырех и трехходовые смесители ставятся на подачу или краны трехходовые – на обратку. Смесительный узел вводится в обвязку котла, либо врезается в разводку радиаторного отопления перед коллекторами, питающими контуры теплых полов.

К примеру, в узле со смесителями трех и четырехходовыми ведется подмес воды из обратки с теплоносителем на подаче, откуда он поступает к коллекторам и, далее, в теплые полы. На питающих коллекторах допустима установка расходомеров (при потребности). При этом коллекторы обратки оснащаются вентилями балансировки или отопительными кольцами одинаковой длины.

Безопасная работа смесительного узла обеспечивается байпасом, в котором имеется перепускной клапан. При внеплановом росте давления в смесительном узле произойдет срабатывание клапана и давление будет сброшено в обратку. В оборудованных трех и четырехходовыми смесителями узлах смешивания байпас желателен, а в узлах с двухходовыми кранами – обязательно необходим.

Расчет теплого полаТакже в узел с двухходовым вентилем требуется ввод балансировочного вентиля, настроенного на работу в данной отопительной системе. Этот вентиль отвечает за регулировку поступления через байпас охлажденного теплоносителя. Именно с объемом воды, прошедшей через байпас, связан процент ее подмешивания в трехходовом смесителе, установленном на подаче горячей воды. Объем поступающего и выходящего из тройника теплоносителя должен быть одинаков. В нашем случае в него поступает вода, прошедшая двухходовый вентиль и байпас, смешанная в тройнике и прокачиваемая насосом в коллектор теплого пола.

Отметим, что на изображениях показана лишь часть схем смесительных узлов, их вариаций намного больше. К примеру, можно не смешивать воды подачи и обратки до коллектора, а установить на каждой коллекторной группе расходомер, термостат и клапан балансировки. Такое решение удобно, если коллекторы используются на маломощных котлах. Оснащение коллекторной группы узлом регулировки позволит подключать к ней несколько разнотемпературных контуров одновременно.

07.03.2017
Автор текста: Абдюжанов Рустам
Добавил: Рустам Абдюжанов



Понравилась статья? Поделись с друзьями:


Данный текст статьи защищен авторскими правами! Любое копирование возможно, только после письменного согласия администрации.








Другие статьи по этой теме:

Когенераторы: отопление плюс электричество
Когенераторы: отопление плюс электричество

Электроэнергию можно получать не только от централизованных сетей, солнечных батарей и ветряков, но и при помощи когенераторной установки, которая способна обеспечить коттедж одновременно теплом, горячей водой и электричеством. Более того, излишки электричества можно продавать.

Газгольдеры: автономное газоснабжение
Газгольдеры: автономное газоснабжение

Как быть, если газа по близости нет, а проложить собственную коммуникацию, длиной несколько километров, абсолютно нерентабельно, поскольку ее стоимость будет превышать стоимость коттеджа в десятки раз? Выход есть – оснащение коттеджа автономной системой газоснабжения.

Печь хороша, а котел лучше
Печь хороша, а котел лучше

Если для отопления дома по тем или иным причинам выбирается твердое топливо, то перед домовладельцем становится проблема выбора: какой вид отопительного оборудовании предпочесть – печь или котел?

Камин с вкладышем
Камин с вкладышем

Традиционный камин – далеко не самый лучший способ обогреть помещение, поскольку его КПД наверное самый низкий из всех существующих отопительных приборов. В то же время по эстетике с камином не сравниться ни один из них.