Меню

Количество калачей теплого пола что это



ПРАКТИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ РАСЧЕТА СИСТЕМЫ «ВОДЯНОЙ ТЕПЛЫЙ ПОЛ»

1 ПРАКТИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ РАСЧЕТА СИСТЕМЫ «ВОДЯНОЙ ТЕПЛЫЙ ПОЛ» Водяные теплые полы прочно вошли в арсенал инженерного оборудования дома благодаря созданию ими максимально комфортного для человека и домашних животных температурного режима в помещениях. Графики распределения температуры по высоте помещения Основным фактором, который обеспечивает надежность и эффективность системы теплого пола — это использование комплектной системы, поставляемой одним производителем, что гарантирует полную совместимость всех элементов и возможность точного расчета температурных режимов. Практика показывает, что устройство теплых полов «на глазок» обходится заказчику в 1,5-2,3 раза дороже, чем грамотно спроектированная и налаженная система. Для возможности выполнения системы напольного отопления необходимо, чтобы помещение имело резерв по высоте для размещения «пирога» теплого пола. Минимально требуемая высота конструкции теплого пола составляет 85мм (без учета покрытия пола).

2 Существует несколько способов раскладки петель теплого пола по помещению. Наиболее предпочтительным вариантом является укладка «улиткой». По сравнению с раскладкой «змейкой» первый вариант дает 10-15% экономии в количестве трубы и значительно выигрывает по гидравлическим характеристикам из-за малого количества «калачей». Сравнение вариантов укладки петель

3 На практике применяются следующие способы подключения систем теплых полов: 1. непосредственно от теплогенератора (котла) через смесительно-регулировочный узел; 2. от системы радиаторного отопления через теплообменник с созданием собственного контура; 3. от контура горячего водоснабжения через термостатический узел; 4. от обратного трубопровода системы радиаторного отопления через термостатический узел. Конструирование систем водяных теплых полов не представляет особой трудности, если помнить некоторые основные правила: 1. для равномерной теплоотдачи трубы теплого пола следует укладывать параллельно друг другу; 2. наращивать петли допускается только с применением пресс-фитингов ( при этом сопротивление фитингов включается в гидравлический расчет); 3. после укладки труб следует выполнить исполнительную схему, где указать точную привязку осей труб. Это необходимо, чтобы при дальнейших работах не повредить трубу. Для крепления строительных конструкций к полу, в стяжке нужно устанавливать пробки, дюбели или закладные детали; 4. деформационные швы следует устраивать в следующих местах: вдоль стен и перегородок; при размере пола свыше 40м2; при длине пола свыше 8м; в местах входящих углов. 5. к одному коллектору надо стараться присоединять петли примерно равной длины. расчет теплого пола Принцип расчета теплого пола рассмотрим на конкретном примере. Исходные данные: Требуемая температура внутреннего воздуха в помещении. Для жилых помещений эта величина обычно составляет 20 С. Площадь помещения. Определяется по архитектурно-строительным чертежам или по результатам обмеров. Для нашего примера примем помещение размерами 5м х 4м, площадью S = 20м2.Учитывая, что вдоль внутренних стен,где будет располагаться мебель, нужно оставить краевые участки шириной 300мм, активная площадь пола составит 20-(5+4+4)х0,3=16,1м2. Конструкция пола. Для рассматриваемого примера в расчет принимается толщина цементно-песчаной стяжки 70мм и покрытие пола из керамической плитки толщиной 15мм. Теплопотери помещения. Определяются на основании теплотехнического расчета и учитывают: потери тепла через ограждающие конструкции ( стены, полы, потолки, оконные и дверные проемы); затраты тепла на нагрев воздуха, поступающего в помещения через неплотности ограждающих конструкций ( инфильтрация); затраты тепла на нагрев воздуха, поступающего в результате работы вентиляции; поступления тепла за счет нагрева солнечными лучами (инсоляция); поступления тепла от работающего оборудования, электроосвещения, оргтехники,

4 бытовых приборов и прочих источников тепла; тепловыделения от находящихся в помещении людей и животных. Использование различных укрупненных показателей, как правило, дает весьма значительную погрешность, так как разброс теплопотерь даже для жилых помещений может составлять от 40 Вт/м2 ( для зданий с эффективными ограждающими конструкциями и стеклопакетами ) до Вт/м2 (для коттеджей с кирпичными неутепленными стенами и большим количеством проемов).в нашем примере теплопотери помещения составляют Q=1288Вт. То есть удельные теплопотери помещения составляют q =1288/16,1=80Вт/м2. Предварительно принятые решения: Определение диаметра трубы и шага между осями труб.зная удельные теплопотери, зададимся диаметром трубы и шагом между осями труб, используя график. График зависимости удельного теплового потока от средней температуры воды График показывает, что для достижения требуемого теплового потока 80 Вт/м2 можно использовать несколько вариантов, сведенных в таблицу:

5 Для выбора наиболее оптимального варианта необходимо произвести дополнительные расчеты. Расчетные данные: Определение средней температуры поверхности пола. Среднюю температуру поверхности пола при известном тепловом потоке и температуре воздуха в помещении определяем по графику: График зависимости средней температуры поверхности пола от теплового потока и внутренней температуры воздуха: Для нашего примера средняя температура поверхности пола составит 26,9 С. Средняя температура пола не превышает допустимых значений, представленных в таблице:

Читайте также:  Устройство теплого пола с электрическим котлом

6 Температура по поверхности пола распределяется неравномерно над трубой она максимальная, а между труб минимальная. Примем полученную среднюю температуру 26,9 С за максимальную (Т пол) и рассчитаем, какую среднюю температуру должен иметь теплоноситель (Т ср). Определение средней температуры теплоносителя. На этом этапе расчета можно пренебречь теплопотерями в стенках трубы и на ее внутренней поверхности (тепловосприятие). Расчет ведем по формуле: Тср =Тпол + q δпл /λпл + q δст /λпл = 26,9 + 80х0,015/1,5 + 80х0,07/0,93 = 33,42 С ; где : q удельный тепловой поток ( 80 Вт/м2); δпл толщина плитки ( 0,015м); λпл коэффициент теплопроводности плитки (1,5 Вт/м К); δст толщина стяжки (0,07м); λст коэффициент теплопроводности стяжки (0,93 Вт/м К). Окончательный выбор шага труб. Возвращаясь к графику, становится ясно, что из условия непревышения максимально допустимой температуры поверхности пола надо принимать шаг труб 100мм. Определение количества контуров. Так как расход трубы для шага 100 мм составит порядка 200 м, принимаем решение разбить помещение на две петли, чтобы не превысить экономически целесообразные предельные длины петель, указанные в таблице: Наружный диаметр трубы,мм Максимальная длина петли, м Определение тепловой нагрузки на одну петлю Тепловая нагрузка на каждую петлю составит Q1 = Q /2=1688/2=844 Вт. Определение перепада температур t. Оптимальный перепад температур для теплых полов составляет t = 5 С. При этом перепаде прогрев пола идет наиболее равномерно. Допускается перепад до 10 С, но в этом случае босая ступня человека может ощущать неравномерность нагрева пола. В нашем примере задаемся t = 5 С Определение температуры теплоносителя в прямом и обратном трубопроводе. Температура теплоносителя в прямом трубопроводе: Т1 = Тср + t /2= 33,42+5/2=35,9 С. Температура в обратном трубопроводе: Т2 = Тср — t/2= 33,42-5/2=30,9 С.

7 Определение расхода теплоносителя в петле. Расход теплоносителя в петле ( G ) рассчитывается для подбора окончательного диаметра труб и вычисления гидравлических потерь. G = Q1 / (4187 х t )= 844/ (4187 х 5) =0,04 кг/с. Определение скорости движения теплоносителя. Максимальная скорость движения теплоносителя в трубах теплого пола должна лежать в пределах от 0,15 до 1 м/с. Определим скорости воды в трубах диаметрами 16мм и 20мм (внутренние диаметры Dвн -12мм и 16мм): V16 = 1,274 х G / ( Dвн 2 x ρ ) = 1,274 х 0,04/ (0,012 2 х 1000) = 0,354 м/с; V20 = 1,274 х 0,04/(0,016 2 х 1000)= 0,199 м/с. Обе трубы удовлетворяют допустимым интервалам скоростей. Принимаем трубу с наружным диаметром 16, как менее дорогую. На практике, порой выгоднее принимать большее значение диаметра, чтобы снизить гидравлические потери в системе. Определение длин петель. Длину петель определяем на основании чертежа раскладки труб. Сравнение вариантов раскладки и значения суммы коэффициентов местных сопротивлений для рассматриваемого примера приведены выше. Определение потерь давления в петлях. Потери давления в петлях теплого пола определяются для подбора насосного оборудования и расчета предварительной настройки регулировочных вентилей коллектора. Общие потери в петле складываются из линейных (от трения) потерь и потерь давления на преодоление местных сопротивлений (изменение направления, диаметра, характеристик потока). Линейные потери в петлях находим на основании полученного значения скорости теплоносителя (0,354 м/с) и выбранного диаметра трубы (16мм) по гидравлическим таблицам. Перемножив полученные удельные потери (167 Па/м) на длину трубы получим линейные потери давления 167х96 =16032 Па. Сумму коэффициентов местных сопротивлений Z определяем как произведение количества отводов («калач» считается за два отвода) на 0,5 (КМС отвода). Для нашего примера («улитка») Z =52х0,5 = 26. (Потери в присоединительных фитингах условно не учитываются). Потери на местные сопротивления определяются по формуле: P = ρ x Z x V 16 2 /2 = 1000 х 26 х 0,354 2 /2=1629 Па. Суммируя линейные и местные потери получаем полное гидравлическое сопротивление петли: =17661 Па. ПОТЕРИ ДАВЛЕНИЯ В ОДНОЙ ПЕТЛЕ НЕ ДОЛЖНЫ ПРЕВЫШАТЬ Па! При соблюдении данного ограничения не возникнет опасность появления «запертой» петли, когда увеличение мощности насоса пропорционально увеличивает гидравлические потери, что вновь вызывает необходимость повышения мощности насоса и так далее После определения потерь давления по каждой из петель, можно приступать к выбору насоса и составлению таблицы предварительной настройки коллекторных вентилей. Для прочих вариантов конструкций пола можно использовать нижеприведенные графики. Графики теплового потока для различных вариантов покрытий:

Читайте также:  Конструкция обогрева теплого пола

8 График зависимости удельного теплового потока от средней температуры воды в трубах (при толщине стяжки 30мм, Т.воздуха в помещении 20 С, покрытии пола из керамической плитки) График зависимости удельного теплового потока от средней температуры воды в трубах (при толщине стяжки 50мм, Т.воздуха в помещении 20 С, покрытии пола из керамической плитки) График зависимости удельного теплового потока от средней температуры воды в трубах (при толщине стяжки 30мм, Т.воздуха в помещении 20 С, покрытии пола из ленолиума)

9 График зависимости удельного теплового потока от средней температуры воды в трубах (при толщине стяжки 70мм, Т.воздуха в помещении 20 С, покрытии пола из ленолиума) График зависимости удельного теплового потока от средней температуры воды в трубах (при толщине стяжки 50мм, Т.воздуха в помещении 20 С, покрытии пола из ленолиума)

Источник

Теплый пол: что надо знать и как не ошибиться в выборе

Подогрев полов — идея, про которую знали еще древние римляне, когда строили свои знаменитые термы. Мы сейчас печки под полом не роем, но обогрев под ногами — отличная штука для комфортного микроклимата в холодную пору. Разбираемся, что такое современный теплый пол и почему это круто.

Основной плюс любых теплых полов — равномерное распределение температуры по всей площади помещения. Это принципиальное отличие от радиаторной системы, в которой тепло исходит от одного локального источника.

Теплые полы различаются по типу обогревающего контура и могут быть водяными и электрическими. Давайте разберемся, в чем их плюсы и минусы.

Водяные теплые полы

Вода здесь служит теплоносителем, циркулируя по уложенным в стяжку трубам. Система водяного теплого пола работает так: вода нагревается в котле, затем движется по трубам и отдает свое тепло в стяжку. Остывшая вода перетекает обратно, возвращается в котел, снова подогревается и поступает на новый цикл нагрева.

Элементы водяных теплых полов:

  • полипропиленовые или металлопластиковые трубы
  • коллектор
  • трехходовые клапаны
  • система регулировки температуры

Иногда требуется еще циркуляционный насос и система управления к нему. Нагревательным элементом обычно служит двухконтурный котел, который одновременно обеспечивает и горячее водоснабжение в доме.

Особенности монтажа

Монтаж водяного теплого пола — трудоемкая процедура. К тому же не особо бюджетная: нужно потратиться на устройство стяжки, покупку и разводку труб, а также всей необходимой соединительной и запорно-управляющей фурнитуры. Правда, все это окупается экономичной эксплуатацией, так как затраты в дальнейшем ниже, чем у электрического теплого пола.

При устройстве водяного теплого пола обязательно нужна качественная гидроизоляция, а также система защиты от протечек. Обычно такой водяной пол устанавливают в новостройках или во время капитального ремонта, потому что для него нужен довольно толстый слой стяжки, чтобы скрыть трубы. Вся система выглядит как увесистый слоеный пирог: гидро- и теплоизоляция, разводка труб, стяжка, финишное напольное покрытие.

Плюсы и минусы

Водяной теплый пол хорош тем, что:

  • Совместим со всеми типами декоративных напольных покрытий.
  • Экономичен в обслуживании и эффективен в обогреве.
  • Его можно использовать как единственную отопительную систему в доме.
  • Не сушит воздух и не генерирует электромагнитного поля.

Но есть и недостатки:

  • Сложный и долгий монтаж. Несмотря на то, что есть сухие и полусухие стяжки, укладка всей системы — дело сложное и совсем не быстрое. Кстати, здесь мы писали, как сделать сухую стяжку.
  • Монтажом должен заниматься только профессионал. Если возникнет протечка, то придется снимать напольное покрытие и делать частичный или полный демонтаж стяжки.
  • Помещение станет ниже. Стяжка водяного пола может быть толщиной до 10 см — имейте это в виду.
  • Покупка всей системы и монтаж обойдутся дороже, чем на электрический теплый пол.

Электрические теплые полы

Различают несколько разновидностей электрических теплых полов.

Читайте также:  Как запрессовать трубу для теплого пола

Кабельные. Обогрев идет за счет одно- или двужильного кабеля в стяжке. При этом одножильный кабель дешевле, но сложнее в монтаже, так как оба конца кабеля нужно подключать к питанию. Двужильный подключается только с одного конца, поэтому его монтаж проще. Кабельный пол подходит для комнат любой формы, так как кабель можно выложить как угодно, надо только правильно рассчитать шаг укладки.

Нагревательные маты. Более удобная разновидность кабельных полов. Нагревательные провода уже закреплены на крупноячеистой сетке — не нужно рассчитывать шаг укладки кабеля и продумывать его раскладку и крепление. Просто раскатываете рулон нагревательной системы на подготовленный пол и подключаете питание. Кроме того, в нагревательных матах обычно кабель меньшего диаметра, чем у самостоятельной кабельной системы. Из-за этого кабели можно закладывать не в стяжку, а, например, прямо в плиточный клей. Монтаж проще и не так сильно поднимает пол. Самые тонкие — алюминиевые маты.

Инфракрасные пленочные полы. Тонкая пленка с токопроводящими углеродными полосами или сплошным углеродным слоем. Инфракрасный теплый пол формирует микроклимат не через стяжку, а воздействуя инфракрасным излучением на мебель, стены и элементы интерьера в помещении, а уже от них идет дальнейший разогрев. В результате воздух не пересушивается, так как тепло идет от прогретых предметов. Такая система хороша тем, что нагревается почти моментально после включения. Но и остывает быстро после отключения тоже.

Плюсы и минусы

Простой монтаж и невысокая стоимость — важные плюсы электрических теплых полов. Управлять ими тоже относительно несложно, и они хорошо вписываются в систему «Умного дома». Они несильно поднимают уровень пола по сравнению с водяной системой.

Недостаток — рост затрат на электроэнергию. Обогрев больших помещений невыгоден. Если водяные теплые полы вполне могут служить основным отоплением, то электрические обычно используют в сочетании с традиционными радиаторами. Часто электрический теплый пол включают в межсезонье или для комфорта в отдельных помещениях — например, для пола, покрытого кафельной плиткой.

В зависимости от выбора типа терморегулятора, такую систему можно полностью автоматизировать, настроив график ее работы в зависимости от времени суток и дней недели. Управлять работой терморегулятора водяного теплого пола так же, как и электрического, можно через Интернет, Wi-Fi, голосом, с использованием «Умных помощников» вроде Яндекс.Алисы при наличии соответствующих функций в оборудовании.

Где теплый пол нужен и полезен?

Теплый пол хорош под плиткой и керамогранитом. Эти материалы холодные, и для комфорта их стоит подогревать. Соответственно, теплый пол особенно хорош на кухне, в ванной комнате и туалете. В санузле отопление фактически обеспечивается полотенцесушителем и проходящими трубами. Этого не всегда достаточно, а в туалете к тому же и полотенцесушителя нет.

Также теплый пол — отличное решение для детских. Маленькие дети много времени проводят на полу, и его подогрев будет весьма кстати.

Опасен ли теплый пол?

Вредного излучения от него точно нет. Говорить об излучении можно только для электрического теплого пола. Но бытовую безопасность нужно соблюдать. В водяном теплом поле могут прорваться трубы, поэтому важно делать качественную гидроизоляцию и желательно поставить систему защиты от протечек. Электрический теплый пол при неправильном монтаже может оказаться пожароопасным.

Можно ли использовать теплый пол в качестве основной системы отопления?

Все зависит от местности и особенностей конкретного дома. Лучше всего обсуждать этот вопрос со специалистом и рассчитывать пол под конкретное помещение с учетом всех особенностей. При правильном проектировании водяной теплый пол способен справиться с такой задачей. Электрический обычно используется в комбинированной системе, так как отопительная система на его основе потребует больших затрат на электроэнергию.

Например, в комнате с большим французским окном батареи во всю стену — некрасиво и неудобно. В этом случае в качестве отопительной системы хорошо работает следующая связка: внутрипольный конвектор около окна в сочетании с водяным теплым полом. Причем основное отопление обеспечивает как раз теплый пол, а конвектор формирует тепловую завесу, не дающую проникать в помещение холодному воздуху.

Источник