Теплые полы. Расчет теплового контура

Плотность теплового потока в расчете на 1 кв.м "теплого пола" рассчитывается по следующей формуле: q = Q/F, при этом q обозначает плотность потока тепла, Q - сумму теплопотерь помещения в Ваттах, а F обозначает активную площадь пола в квадратных метрах. Суммарная теплопотеря рассчитывается, исходя из теплотехнического расчета здания, при этом для грубого подсчета ее можно принять в расчете 1000 Вт на один квадратный метр.

В случаях, когда напольное отопление используется в качестве дополнительного к радиаторному, суммарные теплопотери допустимо определять в процентном отношении. К примеру, 60% теплопотерь будет возмещаться напольным отоплением, а остальные 40% - радиаторным.

Чтобы правильно рассчитать площадь пола, следует считать только ту часть пола, которая будет задействована для отопления помещения. В частности, вдоль стен, где обычно располагается мебель, следует оставить участки примерно 400-500 мм шириной. Таким образом, для помещения общей площадью, скажем, 20 кв.м. активная площадь составит 14-16 кв.м. Затем переходим к вычислению средней температуры теплоносителя в греющем контуре (в градусах по Цельсию). Делаем это по формуле: Δt = (tг + tо)/2, в которой tг обозначает температуру на входе в отопительный контур, а tо - температуру на выходе из греющего контура. Рекомендуемые соотношения температур на входе и выходе (tг/tо) таковы: 55/45, 50/40, 45/35, 40/30 (в градусах Цельсия).

Вполне допустимо применение собственныхпараметров для расчета средних температур, но при соблюдении следующих условий: температура воды на подаче не должна быть выше 55-ти градусов, а температура обратки не должна быть ниже ее на 10 градусов Цельсия (оптимальный вариант - на 5 градусов). Зная плотность теплопотока (q) и среднюю температуру теплоносителя в отопительном контуре (Δt), по прилагаемому графику подбирается диаметр металлопластиковых труб и шаг их прокладки.

Зависимость удельного теплового потока от средней температуры воды в металлопластиковых трубах. Толщина стяжки - 70 мм, температура воздуха в помещении 20°С , покрытие пола - керамическая плитка

Необходимы пояснения для пользования графиком. На шкале средней температуры горизонтальной линией отмечаем значение средней температуры в нашем конкретном случае. Далее нужно отметить вертикальной линией на шкале плотности теплопотока рассчитанную по вышеприведенной формуле плотность. Точка пересечения дает показатель подходящего для нас диаметра трубы, а цвет линии отражает наиболее оптимальный шаг прокладки труб. Если проведенные нами линии не попали ни на одну из обозначенных цветными линиями зависимостей графика, следует принять зависимость, наиболее близко расположенную в сторону увеличения шага, или же должна быть изменена средняя температура теплоносителя.

Следует заметить, что приведенный график служит правильным ориентиром применительно к полам на цементно-песчаной стяжке толщиной 7 см с покрытием керамической плиткой. Что касается напольного покрытия другого типа, либо другой толщины стяжки, то для них необходима корректировка расчета. К примеру, если у вас пол с покрытием из ковролина, а не плиточный, то вам понадобится повышение температуры теплоносителя на 4-5 градусов Цельсия, при этом следует иметь ввиду, что каждый лишний сантиметр толщины стяжки уменьшает плотность теплопотока на 5-8%.

Вместе с тем, сделать грубый расчет "теплого пола" вполне допустимо и по вышеприведенным формулам и графику, произведя с помощью трех- и четырехходовых смесителей (либо термостатов) окончательную регулировку температуры теплоносителя по завершении монтажа греющего контура. При необходимости точного расчета следует обращаться к специалистам-теплотехникам, так как только они смогут гарантировать учет многочисленных различных данных, начиная техническими характеристиками труб, и заканчивая послойным теплорасчетом напольных и ограждающих конструкций.

Далее приступаем к расчету приблизительной длины труб. Делим активную площадь пола (в метрах квадратных) на шаг укладки труб (в метрах). Прибавляем к полученному показателю длину труб на загибы и длину на подключение к коллекторам. Вычислив длину и диаметр труб, можно приступить к расчету объема теплоносителя, который в них содержится.

Максимальный показатель скорости движения теплопотока в трубах "теплых полов" должен находиться в диапазоне 0,15 - 1 м/с. Используя показатель расхода теплоносителя Q, (напоминаем, что 1 кВт = 1 л/с) и зная объем воды в уложенных трубах, можно проверить скорость движения теплоносителя. Если полученный показатель находится в рекомендуемом диапазоне, то можно принять данные диаметры труб, если же скорость выше - необходимо уточнить диаметр.

Насос греющего контура определяется, исходя из расхода теплоносителя плюс 20-ти процентное увеличение в расчете на сопротивление воды в трубах. В том случае, когда на коллекторной системе установлено несколько"теплых полов", циркулирующих от одного насоса, насос следует подбирать, отталкиваясь от общего расхода отопительного контура.

Следует еще раз напомнить о приблизительности данной методики расчета "теплых полов" - в каждом конкретном случае расчет может значительно отличаться. В частности, если вы сделаете "теплые полы", используя данную методику, то вы будете иметь возможность увеличения или уменьшения температуры теплоносителя, изменяя теплоотдачу пола, однако невозможно без конца увеличивать температуру. Пол может стать подобным раскаленной сковородке, но так и не обогреть помещение.

Или вот такой пример: вы сделаете ошибку при выборе насоса (из-за того, что не учли гидравлическое сопротивление труб), и будете вынуждены заменить слабый насос на более мощный. Так что лучшим вариантом является использование этой методики устройства "теплых полов" как вспомогательной при радиаторном отоплении как основном, а для полноценного расчета "теплых полов" в качестве основного - обратиться к инженерам-теплотехникам.

ещё по теме:
Устройство теплого пола. Видео-инструкция
Теплые полы. Отопительные контуры
Теплые полы - сочетаемость напольных покрытий