Расчёт труб для тёплого пола: подбор труб по параметрам, выбор шага укладки + пример расчета

Расчет необходимого количества труб

Для устройства пола с водяным обогревом выбирают разные методы укладки труб, отличающиеся формой: змейка трех видов — собственно змейка, угловая, двойная и улитка. В  одном смонтированном контуре моет встречаться комбинация разных форм. Иногда для центральной зоны пола выбирают «улитку» а для краев — однин из видов «змейки».

«Улитка» — рациональный выбор для объемных помещений с простой геометрией. В помещениях сильно вытянутых или имеющих сложные очертание лучше применить «змейку»

Дистанцию между трубами называют шагом. Выбирая этот параметр нужно удовлетворить 2 требования: ступня ноги не должна чувствовать разницы температуры на отдельных зонах пола, а использовать трубы нужно максимально эффективно. Для пограничных зон пола рекомендуют применять шаг в 100 мм. На остальных участках можно сделать выбор шага в пределах от 150 до 300 мм.

Важное значение имеет теплоизоляция пола. На первом этаже ее толщина должна достигать минимум 100 мм

Для этой цели используют минвату или экструзивный пенополистирол

Для подсчета длины трубы есть простая формула:

L = S / N х 1,1

В ней фигурирует площадь контура (S), шаг (N),10% запас на изгибы (1,1). К итоговому значению добавляют отрезок трубы, проложенной от коллектора до разводки теплого контура как на обратке, так и на подаче.

Ознакомьтесь с примером расчета метража трубы для теплого пола, занимающего площадь 10 м². Коллектор удален от пола на 6 м, а труба уложена с шагом 0,15 м. Решение задачи простое: 10/0, 15 х 1,1 + (6 х 2) = 85,3 м. Используя металлопластиковые трубы длиной до 100 м, чаще всего выбирают диаметр 16 или 20 мм. При длине трубы 120-125 м сечение ее должно равняться 20 мм².

Одноконтурная конструкция подходит только для помещения с небольшой площадью. Пол в больших комнатах делят на несколько контуров в соотношении 1:2, обозначающем, что длина конструкции должна превышать ширину в 2 раза.

Вычисленное ранее значение — это протяженность трубы для пола в целом, но для полноты картины нужно выделить длину отдельного контура. На этот параметр влияет гидравлическое сопротивление контура, определяемое диаметром выбранных труб и объемом воды подаваемой в единицу времени. Если этими факторами пренебречь, потери давления будут настолько большими, что никакой насос не заставит теплоноситель циркулировать.

Если длина трубы на отрезке коллектор-разводка пола превышает 15 м, специалисты рекомендуют приплюсовать к табличным значениям 2 м²

Контуры одной длины — это случай идеальный, но на практике встречающийся нечасто, т.к площади помещений разного предназначения очень отличается и приводить длину контуров к одному значению просто нецелесообразно. Профессионалы допускают разницу в длине труб от 30 до 40%.

Величиной диаметра коллектора и пропускной способностью узла смешения определяется допустимое число петель, подключенных к нему. В паспорте на узел смешения всегда можно найти величину тепловой нагрузки, на которую он рассчитан. Допустим, коэффициент пропускной способности (Kvs) равен 2,23 м3/ч. При таком коэффициенте определенные модели насоса выдерживают нагрузку от 10 до 15 т. Вт.

Чтобы определить количество контуров нужно вычислить тепловую нагрузку каждого. Если площадь, занимаемая теплым полом, равняется 10 м², а теплоотдача 1 м² составляет 80 Вт, то 10 х 80 = 800 Вт. Отсюда, узел смешения сможет обеспечить 15 000/800 = 18,8 помещений или контуров площадью по 10 м².

Эти показатели максимальные, и применить их можно только теоретически, а в действительности цифру нужно уменьшить минимум на 2, тогда 18 – 2 = 16 контуров. Нужно при подборе коллектора смотреть, есть ли у него такое количество выводов.

Проверка правильности подбора диаметра труб

Чтобы проверить, правильно ли было подобрано сечение труб, можно воспользоваться формулой:

υ = 4 х Q х 10ᶾ/n х d²

Когда скорость соответствует найденному значению, сечение труб выбрано верно. Нормативные документы допускают скорость максимум 3 м/сек. при диаметре до 0,25 м, но оптимальным значением является 0,8 м/сек. т.к. при росте ее величины повышается шумовой эффект в трубопроводе.

Выбор труб для теплого пола

В многоэтажных домах проложить теплый водяной пол получается не всегда. Такая система должна является отдельным отопительным контуром. Иначе жильцы последующих квартир недополучат немало тепла. Приступая к работе, нужно получить разрешение у коммунальнальщиков.

В частном доме хозяин самостоятельно решает, как будет функционировать система отопления. Закупив необходимое оборудование, ему остается лишь выбрать один из предлагаемых современным рынком типов труб:

1. Металлопластик
2. Сшитый полиэтилен
3. Полипропилен
4. Медь

Металлопластик

Одними из самых распространенных труб для теплых водяных полов являются изделия из металлопластика. Они обладают несколькими весомыми преимуществами:

• Длительный эксплуатационный срок
• Способны противостоять различным нагрузкам
• Не теряют своей структуры в процессе нагрева
• Легкий вес

Если рассматривать металлопластиковую трубу в разрезе, она представляет собой наложение сразу пяти слоев:

1. Внутри и снаружи – полиэтиленовое защитное покрытие
2. Средний слой – алюминиевая фольга
3. Для того, чтобы полученный пирог не расслаивался, пользуются специальным клеящим составом

Толщина фольгирующего слоя может достигать 2.5 мм в зависимости от диаметра приобретаемого изделия. После оборачивания, его сваривают внахлест или встык. Наружный слой может состоять из различных типов полиэтилена, однако важным предъявляемым к нему критерием является высокая плотность. Внутренний слой всегда выполняется по методу экструзии из сшитого полиэтилена.

Подобная структура обусловила одно из важнейших свойств металлопластиковых изделий – способность сохранять принятую форму после сгибания. Это немаловажный критерий, так как теплые полы часто укладывают в виде спирали или змейки.

В качестве соединений используют различные фитинги и прочую трубную арматуру.

Средняя цена по рынку – 1-2 у. е. за метр.

Сшитый полиэтилен

Достойную конкуренцию металлопластиковым моделям составляют трубы для теплого водяного пола, произведенные из сшитого полиэтилена. Рынок богат изделий с разной плотностью сшивки, но наиболее оптимальное значение лежит в интервале 65-80%.

Видео демонстрация

Полиэтиленовые трубы могут обрабатывать несколькими методами:

• Электронное облучение в магнитных полях – плотность сшивки достигает 60%
• Пероксидом – плотность сшивки достигает 75%
• Силаном (газ) – плотность сшивки достигает 65%

Чем выше плотность, тем значительнее стоимость подобной продукции. Некоторые из моделей могут в качестве среднего слоя иметь кислородный барьер – они лучше всех подходят для теплых полов. Недостатком

, отталкивающим многих покупателей, является оченьвысокая цена .

Соединение труб из сшитого полиэтилена занимает считанные минуты:

1. Специальное кольцо надевают на один конец трубы
2. Затем он расширяется с использованием специализированного инструмента
3. Внутрь устанавливается фитинг и зажимается верхнее кольцо

Средняя стоимость по рынку – 4-5 $ за метр.

Полипропилен

Постоянное усовершенствование изделий из пластика привело к появлению полипропиленовых труб. Благодаря своим техническим и эксплуатационным преимуществам они стали востребованными. Их часто применяют для обустройства систем отопления.

Однако для утепленных полов они практически не применяются. Причина кроется в большом радиусе изгиба, который составляет около 8 диаметров. Например, у изделия диаметром 20 мм минимальное расстояние между двумя параллельными участками составит сразу 320 мм.

Средняя стоимость по рынку – 1.5-2 $ за метр.

Медь

Наиболее значимыми свойствами меди называют долговечность и высокую теплоотдачу. Это обусловило широкое применение подобных изделий в современных системах теплый пол. Данный материал намного надежнее всех вышеперечисленных.

Однако имеются отрицательные стороны, которые необходимо обязательно учесть:

• Прокладка труб требует специального оборудования и определенных навыков
• Медь – металл, следовательно, она подвержена коррозии

Соединяется труба для теплого водяного пола из меди между собой с использованием латунных фитингов. Однако при взаимодействии с другими металлами процесс коррозии лишь ускоряется. Спустя годы могут появиться прошивающие изделие блуждающие точки.

Чтобы увеличить продолжительность службы меди внутри пола, необходимо обернуть ее в гидроизоляционный негорючий слой. Это убережет трубу от соприкосновения с другими материалами, продлив срок эксплуатации.

Средняя стоимость по рынку – 7-15 $ за килограмм.

Инструкция

Зная общие теплопотери ограждающими конструкциями помещения, вначале следует отнять от этого значения величину потерь через полы, поскольку при устройстве теплого пола их не будет. Полученную величину Q (Вт) надо разделить на площадь комнаты F (м2) для того, чтобы узнать удельную теплоотдачу, которую должна обеспечивать система водяного пола q (Вт/м2):

q=Q/F.

Рисунок 2. Номограмма определения удельной теплоотдачи теплого пола с ковровым покрытием или паркетом.

Дальше расчет выполняется графическим способом по номограммам, представленным на рис. 1, 2, 3. Следует выбрать ту номограмму, которая соответствует вашему напольному покрытию. Взяв получившееся значение q, откладываемое с левой стороны графика, нужно определить температуру поверхности пола, которая обеспечит необходимое поступление тепла в помещение. Например, если удельная теплоотдача должна составлять 99 Вт/м2, а покрытие синтетическое (линолеум), то по номограмме на рис. 1 необходимая температура поверхности — +29⁰С, что неприемлемо.

Тогда по той же номограмме принимается максимально допустимая температура — +26⁰С. Если от этого значения (располагается на правой шкале графика) вести горизонтальную линию, то она пересечет несколько диагональных графиков, отражающих интервал укладки труб теплого пола. Подбирается оптимальное значение, в данном примере подойдет 0,2 м. От места пересечения горизонтальной линии температуры и диагонального графика интервала укладки проводится вертикальная линия вниз. Она укажет на величину средней разности температур, в приведенном примере она составит 21⁰С. Дойдя по горизонтальной линии до самого конца, можно выяснить реальную удельную теплоотдачу контура отопления, здесь получится 68 Вт/м2.

Теперь можно рассчитать параметры теплоносителя для системы. Определяется его средняя расчетная температура:

t_т=∆t_ср+t_пом.

В этой формуле:

Рисунок 3. Номограмма определения удельной теплоотдачи теплого пола с толстым ковровым покрытием или толстым паркетом.

• t_т — средняя расчетная температура воды в системе, ⁰С;
• ∆t_ср — средняя разница температур, определенная ранее по номограмме, ⁰С;
• t_пом — необходимая температура воздуха в помещении, ⁰С.

Если подставить те же цифры из рассматриваемого примера и принять значение температуры в комнате равным 20⁰С, результат будет — +41⁰С. Ранее были указаны стандартные температурные графики, которые следует принимать для теплого пола, под результат примера методом подбора определен график 45/35⁰С.

Поскольку температура поверхности была принята меньше требуемой для отопления комнаты, нужно вычислить, какова разница между потоком, который будет поступать от теплого пола, и необходимым изначально количеством теплоты для компенсации потерь через наружные ограждения. Для этого нужно площадь помещения умножить на удельную теплоотдачу от контура напольного отопления:

Q_п=F×q_п.

Если для примера принять значение площади равным 40 м2, то величина теплового потока будет:

68 Вт/м2х40 м2=2720 Вт.

Изначальная же расчетная величина q составляла 99 Вт/м2, а общая — 3960 Вт, разница — 1240 Вт. Это недостающее количество теплоты надо подать в комнату другим, традиционным способом отопления, то есть радиаторами.

Определив расчетный температурный график подачи теплоносителя (в примере — 45/35⁰С), интервал укладки трубопроводов отопительного контура (в примере принят 0,2 м), надо рассчитать протяженность трубы:

Схема подключения теплого пола.

L=F/a, где:

• L — длина трубы, м;
• а — интервал ее укладки, м;
• F — площадь поверхности теплого пола, м2.

В примере: 40 м2/0,2 м=200 м. К этой протяженности необходимо прибавить длину труб, которые идут до помещения от распределителя, здесь для примера пусть будет 10 м. Получилось 210 м, что является слишком большим контуром, который будет иметь очень высокое гидравлическое сопротивление. Нужно разделить систему на 2 контура, тогда длина трубы составит 105 м, это максимально допустимое значение. Другой вариант — пересмотреть интервал укладки, увеличить его, тогда материала трубы понадобится меньше, но и отдача теплого пола станет ниже. В результате придется наращивать мощность радиаторов.

Можно ли стыковать трубу для теплого пола

При укладке системы из меди в стяжку трубы, скорее всего, придется состыковывать между собой. Такое соединение надежно и долговечно. Так же надежно и паяное соединение полипропиленовых труб и сварка полиэтилена при помощи терморезисторной муфты. Сложнее обстоит вопрос с применением фитингов для ПНД, РЕ-Х и термостабильного полиэтилена (PE RT).

Пресс-фитинги применять можно, хотя и нежелательно (всякое бывает, любое соединение может протечь). Но при подключении трубопроводов к коллектору без пресс-фитингов не обойтись. Соединить между собой трубы с помощью пуш- и компрессионных фитингов не допускается. То же касается цанговых соединителей для ПНД.

Желательно использовать гибкие трубы одним целым куском – так надежнее. Сушка перекрытия, ремонт нижней комнаты и разбивка стяжки в случае протечки обходятся дороже.

Рассчитаем нужный расход трубных изделий на м2

В целом, на один квадратный метр пола расход выйдет, равный пяти погонным метрам трубного сортамента. Данный метод считается самым простым в расчетах расхода труб на м2 площади сооружаемой конструкции.

Смотреть видео

Трубы для теплого пола. Как узнать длину петли?

При таком расчете расхода на м2 величина шага принимается в 20 см. Просчитать нужное количество трубопроката для теплого пола можно, используя следующую формулу:

Рассчитывая длину труб теплого пола на квадратный метр, следует добавлять расход сортамента от пола до коллектора и в обратном направлении. Например, при расчете длины трубного проката на квадратный метр к предоставленной формуле необходимо приплюсовать удвоенную дистанцию до коллекторного шкафа.

Легко определить расход металлопластикового и любого другого трубного изделия на теплый пол можно, используя онлайн калькулятор. Рассчитывать по данным программам очень удобно. В основе каждого такого программного продукта положена «методика коэффициентов».

Эти коэффициенты учитывают:

• шаг и диаметр металлопластиковых, полипропиленовых, медных и других трубных изделий;
• материал изготовления сортамента;
• габариты и вид покрытия теплой конструкции;
• габариты и вид стяжки. Предлагаем онлайн калькулятор для расчета стяжки пола.

Онлайн калькуляторы также учитывают наличие утеплителя на металлопластиковой или иной трубе. Заслуженной популярностью у пользователей пользуется программный продукт «Комплекс Valtek», который содержит специальный раздел для расчетов для строительства теплого пола.

Выбираем шаг укладки

Чтобы вся поверхность сооружаемой конструкции, выполняла нагрев, а температура в помещении была комфортной, необходимо выдержать определенную длину между трубными изделиями.

На крайней части эта дистанция может составлять примерно десять сантиметров. Дальше она может меняться с разницей в пять сантиметров. Например: 10,15 см и т. д.

Определим длину контура

Рассчитать эту величину нужно, исходя из диаметра и материала труб, взятых в работу. Так, например, если монтаж выполняется из 16 – ти дюймового металлопластикового сортамента, то протяженность контура водяной системы в полу не должна быть больше 100 метров. Оптимальная длина металлопластикового трубопроката в данной ситуации составит от 75 до 80 метров. Если в работу взят металлопластиковый трубопрокат с диаметром 20 мм, то длина теплого пола не может быть больше 120 м.

Вычисляя расход трубы на теплый водяной пол, часто стоит вопрос, можно ли делать контур разной протяженности. Идеальным вариантом решения для теплого водяного пола считается одинаковая величина всех петель. Практически сделать это не сложно, но не всегда целесообразно. Например, в помещении с небольшой полезной площадью.

А потери давления в конструкции теплого водяного пола можно выровнять посредством балансировочной арматуры. Разброс по протяженности трубных изделий на таких объектах разрешается в пределах 40%. Так же при необходимости «играют» с диаметром и шагом прокладки.

Необходимое число контуров

Вопрос, по расчёту труб на теплый пол, сложно решить, не зная количество контуров. И здесь перед нами встает еще одна проблема, как рассчитать количество петель, подводимых к коллектору? Для этого нам потребуются следующие показатели:

• объем коллектора;
• количество пропускаемого теплоносителя за определенную единицу времени;
• показатель тепловой нагрузки.

Рассчитывать все эти величины не нужно, так как они должны быть указаны в техническом паспорте узла смешения.

Для большого помещения необходимо выполнить «раздел» на меньшие территории. И при этом рекомендуют делать несколько контуров.

Монтируем коллектор

Выполняя монтаж коллектора, нужно запомнить несколько основных правил.

Следует принять во внимание высоту стяжки и отделки, которая будет уложена

Если это проигнорировать, то получиться ситуация с проблемой открывание дверцы шкафа.
Так же важно учесть удобство обслуживания и возможность произвести текущий ремонт с отключением магистрали.
Более короткий отрезок трубы отличается большей жесткостью и наоборот
Следовательно, коллектор можно поднимать не выше 25 см над уровнем чистового пола. При работе нельзя игнорировать дизайн помещения

Если поднятие шкафа недопустимо в определенном дизайнерском решении, то ее рекомендуют опускать ниже к полу, но с расчетом легкости открывания.

Основные правила

Трубы металлопластиковые HENCO хорошо послужат для вашего пола

К трубам, применяемым при монтаже систем водяного обогрева, предъявляются особые требования. В первую очередь они должны отличаться долговечностью, а их материал не должен подвергаться коррозии и разрушению при перепадах температур и давления. Кроме этого они должны быть устойчивыми к воздействию химикатов и микроорганизмов. Срок их службы должен составлять не менее 50 лет.

Каждый контур системы водяного теплого пола должен состоять из единого отрезка, так как в местах соединений возможно образование протечек. По этой причине весь расходный материал должен быть герметичным. Образовываться течи могут и в местах изгибов, что свойственно материалам с низкой эластичностью. Всем этим требованиям соответствуют трубы из следующих материалов:

• металлопластика;
• сшитого полиэтилена;
• меди;
• полипропилена;
• стали.

Труба для теплого пола

В соответствии с нормами, предъявляемыми к теплым полам, при их монтаже запрещается использовать чугун. Самыми лучшими считаются медь и сталь, однако они непопулярны ввиду высокой стоимости. Полипропилен так же непопулярен, как и медь. Однако его непопулярность обусловлена не высокой стоимостью, а большим радиусом изгиба, позволяющим укладывать трубы с минимальным шагом в 32 см, чего в большинстве случаев бывает недостаточно.

Оборудования для тёплого водяного пола

Поэтому самыми популярными на сегодняшний день являются металлопластик и сшитый полиэтилен. Причем последний обладает более высокими характеристиками. Единственным недостатком сшитого полиэтилена является плохая эластичность: такие трубы в процессе монтажа должны жестко фиксироваться на арматурной сетке. При несоблюдении этого требования в процессе эксплуатации они могут разогнуться.

Сшитый полиэтилен

Благодаря современным технологиям, такой, казалось бы, непрочный материал как полиэтилен, удалось сделать пригодным для производства труб. В обычном полиэтилене молекулы углеводорода никак не связаны между собой, а вот в новом материале (PEX, или сшитом полиэтилене) углеводородные молекулы соединены посредством взаимодействия атомов водорода и углерода. Дополнительная обработка под высоким давлением делает материал еще более прочным

Производство сшитой трубы для теплого пола получило распространение лишь недавно, хотя сама технология была разработана примерно 40 лет назад. Новый материал обладает характеристиками, которые не присущи его предшественнику. В частности, сшитый пропилен для теплого пола отличается высокой механической прочностью, то есть не боится царапин и не истирается, устойчив к температурным колебаниям. Главным образом, на свойствах материала сказывается техника и степень его сшивания.

Определяясь, какой сшитый полиэтилен выбрать для теплого пола, стоит обратить внимание на материал со степенью сшивки 65-80 %. Данный показатель будет влиять на прочность и долговечность изделий, но вместе с тем, вырастет и их цена. Правда, излишние расходы на этапе монтажа в дальнейшем окупятся из-за надежности и долгого срока эксплуатации труб.

Правда, излишние расходы на этапе монтажа в дальнейшем окупятся из-за надежности и долгого срока эксплуатации труб.

При малой степени сшивки полиэтилен быстро утратит свои исходные качества, потрескается под влиянием внешних факторов и потребует замены. Однако не менее значимым является способ создания молекулярных связей.

Различают 4 типа сшивки:

• пероксидный;
• силановый;
• азотный;
• радиационный.

Выбирая, из какой трубы делать теплый пол, присмотритесь к ее маркировке. Наиболее качественным является PEX-a, хотя он и самый дорогостоящий. А вот повышенным спросом пользуются трубы с маркировкой PEX-b, сшитые силановым методом. У них относительно невысокая цена наряду с хорошими эксплуатационными свойствами.

У данного материала есть еще и другие достоинства, в частности:

• Возможность полноценно работать при температурах от 0 ℃ до 95 ℃.
• Сшитый полиэтилен начинает плавиться только при температуре в 150 ℃, а горит он при 400 ℃, поэтому с успехом может использоваться в системах теплого пола.
• Трубам из сшитого полиэтилена присуща так называемая «молекулярная память», то есть после повышения температуры материала любые возможные деформации разглаживаются, а сами изделия принимают исходную форму.
• Хорошая устойчивость изделий из сшитого полиэтилена к перепадам давления в системах отопления является еще одним аргументом в их пользу в момент принятия решения, какую трубу взять для теплого пола. В зависимости от характеристик такие трубы могут поддерживать давление в 4-10 атмосфер.
• PEX-трубы отличаются хорошей пластичностью, поэтому даже при многократном изгибе в одном и том же месте они не ломаются.
• Сшитый полиэтилен является биологически и химически устойчивым. Это значит, что на внутренней поверхности труб не размножаются бактерии и грибок, а сам материал не вступает в реакцию с агрессивной средой и не поддается коррозии.
• Химический состав сшитого полиэтилена абсолютно безопасен. Он не выделяет токсинов, а в момент горения распадается на углекислый газ и воду.

Рекомендуемые температуры эксплуатации труб из сшитого полиэтилена составляют 0-95 ℃, но на краткое время диапазон может расширяться до -50 — +150 ℃, причем материал не лопнет и останется прочным. Однако такие повышенные нагрузки приводят к сокращению срока службы материала.

Некоторые пользователи путают термостойкие полиэтиленовые трубы с изделиями из PEX. Это некорректно. Действительно, термостойкий полиэтилен способен функционировать при высоких температурных значениях, однако по всем остальным качествам он сильно отстает от сшитого. Трубы PEX способны сопротивляться агрессивным внешним факторам намного дольше, но и цена на них выше. А их монтаж не нуждается в сложном оборудовании и доступен каждому потребителю.

Итак, если вы сомневаетесь, какие трубы нужны для теплого пола, можете смело остановиться на изделиях из сшитого полиэтилена. Более того, их характеристики позволяют применять такие трубы даже для радиаторного отопления и горячего водоснабжения. Единственное ограничение – минимизировать воздействие на материал прямых солнечных лучей, хотя для теплого пола оно не актуально.

Чтобы не повредить внешний антидиффузный слой на трубах, их транспортировку и монтаж следует выполнять очень осторожно. Нарушение целостности защитного покрытия приведет к снижению долговечности трубы из-за попадания кислорода в структуру материала.