Как рассчитать водяной теплый пол

Выясняем потребную тепловую мощность

Для расчета всех параметров будущего теплого пола – водяного или электрического – надо определить, сколько Ватт теплоты подать на обогрев конкретного помещения. Предлагаем посчитать требуемую мощность отопления простейшим способом – по площади либо объему комнаты.

В качестве примера используем планировку небольшого одноэтажного дома 100 м² (по наружному обмеру), показанную на чертеже. Заметьте, угловые комнаты со световыми проемами и внешними стенами потеряют гораздо больше тепла зимой, нежели внутренние – коридор, санузел и прихожая. Нюанс учтен в предлагаемой методике:

1. Путем обмеров и перемножения длин выясните квадратуру каждого помещения.
2. Площади комнат с одной наружной стенкой и световым проемом умножьте на 0.1 кВт. К данной категории относятся и центральные помещения (в примере – прихожая, ванна и коридор).
3. На обогрев комнат, расположенных в углах здания, потребуется выделить больше тепловой энергии. Квадратуру помещения с двумя внешними стенами и окном следует помножить на 0.12 кВт (кухня и детская).
4. Если в угловой комнате присутствует 2 и более оконных проема, площадь умножается на 0.13 кВт (гостиная и спальня на планировке).

Результаты вычислений – это требуемая теплоотдача отопительных контуров либо радиаторов в киловаттах отдельно по каждому помещению. С полученными цифрами можно переходить к следующему этапу расчета.

Вышеописанная методика не годится для комнат с потолками 3 и более метров. В подобных случаях потребное количество теплоты считается по объему помещений, умножаемому на 35, 40 или 45 Вт в зависимости от расположения внутри здания. Подробно расчет нагрузки на систему отопления изложен в отдельной статье.

Определение теплоотдачи отопления по объему комнат с потолками 3 м и выше

Способы укладки труб

При выборе способа укладки труб можно избежать потерь тепла.

Параллельный способ, или в виде змейки. Этот способ используют в помещениях с внутренними стенами, например, в ванной комнате, или в комнате, где утеплена наружная стена. С точки зрения гидравлики является более экономичным способом. Первые витки труб располагают близ стен и окон, потому что именно в начале трубы фиксируется максимальная температура теплоносителя. При этом способе происходит неравномерность распределения тепла.

Шаг укладки трубы рассчитывается отдельно для каждого помещения. Если шаг укладки составляет больше 30 см, то может получиться неравномерный прогрев пола. Оптимальное расстояние между трубами должно быть 30 см. В тех местах, где имеются большие теплопотери, или у наружных окон и дверей, уменьшается до 15 см. Применяют цельную трубу. Поэтому очень важен расчёт маршрута укладки труб. Такой способ укладки труб применяют в небольших и средних помещениях.

Для больших помещений используют спиральный способ укладки труб. Это более сложный, но эффективный способ укладки труб. Но при такой укладке получается равномерное распределение тепла по всей поверхности.

При таком способе лучше отапливаются помещения с холодными наружными стенами, потому что начало и конец трубы находятся рядом друг с другом. За счёт этого остывание одного конца компенсируется нагревом другого конца. Шаг укладки может составлять 10, 15, 20, 25, 30 и 35 см, но для каждого помещения рассчитывается отдельно. В тех местах, где большие потери тепла (окна, двери), шаг укладки сокращают до 15 см.

Трубы закрепляются с интервалом, приблизительно в 1 м, с помощью крепёжной ленты или клипсов. Либо кладут арматурную сетку на теплоизоляционный слой и к сетке прикрепляют трубы с помощью проволоки.

Стяжка. После укладки труб делается заливка. Для заливки используется песок и цемент в соотношении: одна часть цемента и три части песка. Количество материалов зависит от толщины слоя стяжки.

При расчёте длины контуров труб следует учитывать длину трубы в упаковке, чтобы избежать остатков материалов и оптимизировать затраты. Не стоит забывать о максимальной разнице на контур труб. Она не должна превышать более 15 метров.

Помнить об уровне тепловых потерь помещения. Просчитать его можно по удельному тепловому потреблению. Также нужно помнить об ограничении по температуре поверхности тёплого водяного пола.

Резистивный кабель

Подогрев водопровода посредством использования такого кабеля реализуется на поверхности или внутри труб. Температурные датчики устанавливаются снаружи водопроводной системы. При условии, если температура опускается ниже заданного уровня, то происходит включение обогрева. После достижения определенного температурного порога система отключается.

Греющий кабель резистивного типа может иметь линейное или зональное исполнение. В первом случае можно говорить о секционной конструкции изделия. Зональный кабель отличается наличием двух токопроводящих элементов, расположенных параллельно. Верхний слой такого изделия представлен в виде спирали малого диаметра.

Заключительная часть

Теплый водяной пол, а точнее его мощность и другие необходимые показатели, можно просчитать при помощи специального калькулятора или обратиться за помощью в специальную фирму, которая поможет произвести необходимые расчеты. Это необходимо сделать до покупки основных элементов оборудования или материалов. Для этого следует в первую очередь определить: будет ли система лишь вспомогательным устройством отопления или основным. Мощность и возможные нагрузки рассчитываются исходя из общих характеристик, температуры, влажности и квадратуры комнаты. От них же будет зависеть и габариты труб, шаг между ними и их протяженность.

Методики расчета

В первую очередь надо определиться, теплый пол у вас будет основным отоплением (без радиаторов и других источников тепла) или дополнительным (для повышения комфорта). В зависимости от этого меняется расчет электрического теплого пола. Если подогрев пола — только дополнительное отопление, единственное требование — мощности должно хватить для того чтобы нагреть пол до комфортных 28,5-29°C. Других требований нет. При таком раскладе смело пользуются средними цифрами, которые определены опытным путем (в таблице ниже). При использовании подогрева пола в качестве основного отопления, подход другой: тепла должно быть достаточно для компенсации теплопотерь. Тут все несколько сложнее — нужны расчеты.

Расчет электрического теплого пола по теплопотерям

Есть два способа сделать расчет электрического теплого пола. Первый является именно расчетом. При использовании этой методики сначала определяются теплопотери помещения. При этом учитывается регион, в котором находится здание, материал и толщина стен, толщина и вид утепления, размеры окон и тип остекления, наличие и площадь стен, выходящих на улицу, ориентация помещения (на юг, север, и т.п.). Все эти факторы влияют на количество тепла, которое уходит из помещения и которое придется восполнять.

Теплопотери для каждого вида строительного материала можно найти в специальной литературе, есть отдельные методики. Такой расчет — муторное дело, но он позволяет получить точные данные. Это на случай, если считать хотите сами. Если нет, можно заказать теплотехнический расчет у специалистов. И, если площади под теплы пол планируются большие, лучше все-таки заказать. Порой, самостоятельно определенные теплопотери в разы превышают те, которые вам выдадут спецы. А излишнюю мощность — зря потраченные деньги.

Пример расчета теплопотерь помещений

Полученная цифра и будет мощностью электрического теплого пола, которая необходима для компенсации теплопотерь данного помещения. Весь расчет электрического теплого пола состоит в том, чтобы подобрать нагревательные элементы в таком количестве и такой мощности, чтобы они суммарно выдавали требуемое количество тепла (можно с небольшим запасом). Если это будут нагревательные кабели, придется разработать схему укладки так, чтобы на заданной площади разместился весь необходимый метраж кабеля. Если решено использовать пленочный теплый пол, надо искать пленку требуемой мощности. В любом случае, учтите, что для того чтобы ногами не ощущать холодные и горячие места нагрева, расстояние между соседними нагревательными элементами не должно быть больше 30 см. А для нормального перераспределения тепла (не полосами) минимальная высота стяжки должна быть — 3 см, лучше около 5 см.

Сначала надо определить площадь, на которой не будет мебели

Определение требуемой мощности в зависимости от назначения помещения

Второй способ — считать по среднестатистическим данным. Количество материалов, которое используют при строительстве жилых домов, ограничено. Это дало возможность вывести средние цифры необходимых мощностей теплого пола для отопления помещений разного назначения. (смотрите таблицу).

Вид отопления	Название объекта	Требуемая мощность
Дополнительное отопление	Кухня, жилые комнаты на первом этаже	140-150 Вт/м2
Дополнительное отопление	Кухня, жилые комнаты на втором этаже и выше	120-130 Вт/м2
Дополнительное отопление	Ванная комната	140-150 Вт/м2
Дополнительное отопление	Балкон, лоджия	180 Вт/м2
Основное отопление	Все помещения, независимо от назначения	180 Вт/м2

При расчете электрического теплого пола найденную  незанятую площадь умножают на норму, взятую из таблицы. Получают цифру, которую может выдать электрический теплый пол. В принципе, это также будет и максимальная потребляемая мощность, необходимая для подогрева пола.

Требуемую мощность нагрева пола можно определить исходя из его назначения

Например, если обогреваться будет 10 квадратов в  жилой комнате на первом этаже, то выдать/потребить нагревательный элемент может  140 Вт/м2 * 10 м2 = 1400 Вт. Это потребляемая мощность в час. Не стоит пугаться. Реально такой расход может быть только сразу после включения и до тех пор, пока пол не наберет заданную температуру. В этот промежуток времени нагреватели работают постоянно. Затем подогрев включается/выключается терморегулятором, который поддерживает заданную температуру с точностью до 1°C. Количество потребляемого в этот период электричества зависит от погоды (чем холоднее, тем чаще будет включаться) и степени утепления пола и помещения в целом.

Положительные качества инфракрасных теплых полов

Современные конструкции инфракрасного пола обладают целым рядом несомненных достоинств. Прежде всего, их отличает простота и скорость монтажа. На установку полов, в среднем, тратится не более двух часов. Для них не требуется устройство стяжки. Такие полы легко укладываются под ковровое покрытие, линолеум или ламинат. Толщина пленки составляет всего 3 мм, поэтому, она совершенно не влияет на высоту помещения и не уменьшает его объем. Материал пленочного покрытия отличается высокой надежностью.

По сравнению с другими видами теплых полов, инфракрасная конструкция позволяет значительно экономить электроэнергию. Кроме того, имеется немало и положительных физических свойств. Инфракрасные полы способствуют ионизации воздуха и устранению различных неприятных запахов. Они абсолютно не влияют на влажность воздуха и не сушат его.

Данный тип теплых полов может использоваться как основной, так и дополнительный источник отопления домов и квартир. В первом случае покрытие пленкой составляет не менее 60-70% от общей площади помещения. При дополнительном обогреве застилается любая площадь, в среднем эта величина равна 30-50%. Инфракрасные полы устанавливаются в проходных коридорах по всей площади, при условии отсутствия мебели. В помещениях с мебелью пленка устанавливается по необходимости, на свободных местах.

Как проводится расчёт длины теплоносителей

Расчёт длины трубопровода основывается на совмещении разных параметров:

• размер помещения;
• необходимая температура воздуха;
• температура на входе и выходе;
• расположение труб, расстояние между ними;
• вид финишного покрытия пола;
• толщина стяжки под системой и над ней;
• длина подводящей магистрали.

В некоторых случаях для калькуляции требуются дополнительные показатели. Наиболее важным является расположение теплоносителей в стяжке.

Существуют общие правила, на которые ориентируются мастера и любители.

1. Расстояние от стены до внешнего контура труб – 20-30 см.
2. Промежуток между трубами – 30 см (учитывается диаметр самого теплоносителя – 3 мм).
3. Расстояние от конца трубы до коллектора – примерно 40 см.

Включая данные показатели, рассчитывается максимальная длина контура водяного пола.

Показатели температуры

Температурный режим в теплоносителе влияет на размер трубопровода. Чтобы по полу комфортно было перемещаться, вода должна быть нагрета максимум на 60 градусов. Оптимальный нагрев самой поверхности зависит от назначения помещения:

• жилые – 29 градусов;
• проходные – 35 0 ;
• рабочие — 33 0 .

Для контроля и регулирования данного показателя устаналивают датчики. Их обычно 2: на входе и выходе из системы. Разница температур на этих приборах – не более 5 градусов.

При работе системы напольного обогрева вода циркулирует по трубам. Проходя по всему контуру, она охлаждается. Общая длина трубы влияет на скорость этого процесса.

Коллектор

Коллектор – главный элемент системы отопления пола, который служит её началом и концом. Эти устройства имеют 2 модификации: внутреннюю (монтируются в полу) и внешнюю (устанавливаются в помещении на стене). При расчёте длины контура водяного тёплого пола учитывают подведение теплоносителей к данному прибору.

Количество воды

Для создания водяного тёплого пола количество потребляемой жидкости является приоритетным показателем. Недостаток её приведёт к быстрому охлаждению системы и поверхности. Вариант калькуляции потребляемой воды может быть следующим:

• 20 м. кв – площадь помещения;
• 27 см – расстояние между трубами;
• 15 труб – количество основных деталей для создания змейки;
• 40 см – расстояние от трубы до коллектора.

При учёте данных показателей максимальная длина контура составит 51 метр. Это общие размеры всех деталей.

Если габариты помещения таковы, что максимальная длина труб превышает 100 м, водяной контур лучше не монтировать. Его эффективность будет низкой. Оптимальными считаются 70 м. При необходимости устройства тёплого пола на превышающей 100 м площади стоит создать 2 приблизительно одинаковых контура. Например, первый – 62,5 м, второй – 77,5.

Для трубопровода в 51 м потребуется 17,5 литров воды. Такое количество жидкости должно присутствовать в системе. Для её пополнения используется насос. Он заставляет воду циркулировать, способствуетвозмещению потерь от естественного испарения.

ОБОГРЕВ труб греющим кабелем

Система обогрева труб на основе греющего кабеля служит для предотвращения промерзания трубопровода в зимний период, это идеальный способ относительно недорого обеспечить бесперебойный отвод жидкостей при минусовых температурах, либо гарантировать подержание определенной температуры внутри трубы.

Виды нагревательных кабелей для обогрева труб

Саморегулиющийся — кабель в конструкцию которого входит полупроводниковая матрица меняющая сопротивление в зависимости от температуры окружающей среды. Чем ниже температура, тем выше сопротивление и тепловыделение. Огромным плюсом является локальное изменение мощности кабеля, то есть обогрев происходит только на том участке трубы, где это необходимо в данный момент. Пиковая мощность может превышать номинальную в два раза! (при условии использования качественного изделия). В зависимости от типа изоляции может быть использован как снаружи и как обогрев трубы для подачи воды внутри. На заказ может быть изготовлен комплект любой длины. В комплект входит: саморегулирующийся кабель соединенный при помощи специальных термоусадочных муфт с трехметровым силовым кабелем для подключения к розетке. На конце саморегулирующегося кабеля термоусадочный герметичный колпачок.

Резистивный — это кабель постоянной мощности основанный на принципе работы проводников с большим сопротивлением при подаче тока в которые происходит тепловыделение. Чем выше сопротивление и сила тока, тем больше топловыделение. Бывает одножильным и двужильным, продается готовыми отрезками.

Внимание! Во избежание перегрева резистивного кабеля избегайте его переплетения и соприкосновения, между витков кабеля должно оставаться расстояние. Запрещено резать провод — это приведет к выходу из строя всего отрезка. Не подлежит локальному ремонту — при механическом повреждении меняется вся секция

Для более эффективного обогрева и экономии рекомендуем использовать терморегулятор, который будет отключать систему при плюсовых значения температуры и включать при отрицательных.

Не подлежит локальному ремонту — при механическом повреждении меняется вся секция. Для более эффективного обогрева и экономии рекомендуем использовать терморегулятор, который будет отключать систему при плюсовых значения температуры и включать при отрицательных.

Выбор необходимой мощности

Выбор мощности кабеля напрямую зависит от диаметра трубы, толщины теплоизоляции и температуры окружающей среды. Чтобы не дать жидкости замерзнуть надо компенсировать теплопотери трубы. Для расчета необходимой мощности можно воспользоваться типовой таблицей или онлайн калькулятором.

К выбору мощности кабеля надо отнестись предельно внимательно и на это есть несколько причин:

• Избыточная мощность кабеля может привести к перегреву и преждевременному выводу из строя системы обогрева. В крайних случаях к расплавлению пластиковых труб!
• При меньшей мощности, чем необходимо, система не будет справляться с обогревом трубы, что приведет к промерзанию.

Важно правильно рассчитать требуемую мощность именно для вашей трубы, ведь от этого зависит насколько система обогрева труб будет эффективна, экономична, безопасна и долговечна!

Для расчета обогрева внутри трубы можно выбирать минимальные значения изоляции, т.к. кабель будет иметь непосредственный контакт с жидкостью. Приведенные величины потерь относятся только к трубопроводам. В практике следует учитывать потери тепла на клапанах, фланцах и т. д. Также необходимо учесть соответствующую длину кабеля, который компенсирует потери тепла в этих местах. Греющий кабель должен быть равной или чуть большей мощности, чем значение приведенное в таблице.

Выбор шага

Расстояние между контурами обогревающего пола является важным параметром системы. От этого значения зависит плотность распределения тепла и общая тепловая нагрузка конструкции.

Выявлена закономерность: чем меньше шаг, тем теплее пол. Однако есть определенные нормы, которыми регулируется этот показатель:

1. В помещениях с низкой и средней тепловой нагрузкой (50 Вт/м2) допустима укладка труб на расстоянии 20-30 см друг от друга.
2. В санузлах и комнатах с высокой тепловой нагрузкой (80 Вт/м2 и более) рекомендуемый шаг укладки равен 15 см.
3. Во всех остальных случаях разрешается использование переменного расстояния, то есть в центре шаг 15 см, а у стен и по краям – 15-20 см.

Расчет теплых полов по площади

Если вы решили установить такую систему в своем доме, то учтите, что она требует точных цифр, для того чтобы действительно соответствовать названию. Это необходимо потому, что каждый контур пола имеет значительную протяженность, а, следовательно, и приличное гидравлическое сопротивление.

Чтобы она успешно функционировала, придется поставить на каждом этаже небольшой насос или один, но очень мощный на всю систему.

1. Для его правильного выбора нужно учитывать:
2. Количество теплоносителя.
3. Требуемое давление.

• При этом, производя расчеты, необходимо учитывать не только метраж, но и другие важные показатели, оказывающие влияние:
• Диаметр труб.
• Количество разветвлений и вентилей.
• Метод монтажа.

Есть и другие возможности получить ответ на вопрос как правильно рассчитать водяной теплый пол. Вычисления выполняются с применением специальных программ. В этом случае гидравлические свойства подгоняются в зависимости от параметров под характеристики насоса. При использовании данного метода можно маневрировать различными параметрами системы.

1. Для выполнения системы отопления на площади 10 квадратных оптимальным вариантом будет:
2. использование 16 мм труб с длиной в 65 метров;
3. показатели расхода используемого в системе насоса не могут быть меньше двух литров в минуту;
4. контуры должны обладать равноценной длиной с разницей не более 20%;
5. оптимальный показатель расстояния между трубами составляет 15 сантиметров.

Следует учитывать, что разница между температурой поверхности и теплоносителя может составлять порядка 15 °C. Оптимальный способ при укладке трубной системы представлен «улиткой».

Именно такой вариант монтажа способствует максимально равномерному распределению тепла по всей поверхности и позволяет минимизировать гидравлические потери, что обусловлено плавными поворотами.

При укладке труб в зоне наружных стен оптимальный шаг составляет десять сантиметров. Для выполнения качественного и грамотного крепления целесообразно проводить предварительную разметку.

Как рассчитать мощность водяного теплого пола

Теплоотдача водяных полов напрямую зависит от протяжённости магистрали.

 Для расчёта мощности системы потребуется знать:

• площадь и конфигурацию помещения;
• расход теплоносителя;
• теплопотери;
• укладочный шаг.

Составление плана

Любой подсчёт нужно начинать с составления плана помещения. Удобнее делать это на миллиметровой бумаге, но можно и на тетрадных листках в клетку. На чертеже отображаются все окна и двери помещения, с указанием их размеров.

Сразу замеряется высота комнаты, и прописываются показатели полезного объёма. На плане отмечаются участки, где будет стоять мебель. Затем нужно отобразить схему размещения труб.

Определение площади

При расчёте мощности водяного пола нужно помнить, что площадь, находящаяся под стационарной мебелью и техникой не учитывается.

Рассчитывается площадь комнаты по стандартной формуле (площадь квадрата, прямоугольника и т.д.), и от результата отнимаются участки, где будет стоять мебель.

Расчёт теплопотерь

Теплопотери — тепло в количественном обозначении, которое теряется помещением за единицу времени. Чтобы снизить теплопотери, используются отопительные приборы, а так же делается хорошая теплоизоляция.

При расчёте тепловых потерь учитывается:

• площадь комнаты;
• размер окон и дверей;
• высота потолка;
• число наружных стен;
• температура за окном;
• теплоизоляция стен;
• тип комнаты, которая находится выше.

Чтобы произвести подсчёт теплопотерь можно воспользоваться онлайн-калькулятором.

Расход теплоносителя

Для расчёта расхода воды потребуется знать — какое количество теплоносителя проходит через трубопровод за 1 час. Это нам нужно для того, чтобы грамотно произвести настройку ротаметров, и сделать правильный выбор производительности насоса.

Расход воды рассчитывается по формуле:

• G – расход воды в кг/ч;
• Q – тепловая мощность в Вт;
•  Δt – температурная разница теплоносителя в подающем и обратном контуре, для тёплых полов она равна 10 °С;
• 0.86 — коэффициент теплоёмкости воды.

Шаг укладки и длина контура

Для напольного отопления, в частном жилье, чаще укладываются металлопластиковые или полиэтиленовые профили, имеющие диаметр 16 мм. Есть несколько способов укладки трубопровода — змейка или улитка, при этом укладочный шаг не должен быть слишком маленький.

Длину каждого контура рекомендовано ограничивать 80 метрами. От его размера зависит выбор мощности насоса.

Рассчитать длину контура можно по формуле:

где:

• F — площадь помещения;
• b — укладочный шаг.

Если длина трубопровода получается больше 100 м, то её надо разбить на несколько петель.

Мощность пола

Мощность водяного тёплого пола на 1 м2 небольшая, и составляет всего 40 — 150 Вт. Чтобы система работала эффективно, распределение тепла по поверхности должно быть равномерным, без образования холодных зон. Для увеличения теплоотдачи, рекомендовано уменьшать укладочный шаг труб.

Плотность теплопотока рассчитывается по формуле:

где:

• q — показатель теплопотерь;
• F — площадь.

Производительность котла

Как рассчитать мощность котла для теплых полов — делается это с учётом мощности тёплых полов всего дома. Следует сложить все значения, которые были рассчитаны для каждой комнаты.

К полученному результату нужно добавить 15% – это и будет требуемая производительность котла. Если котёл купить без запаса, то при 100% нагрузке, ресурс агрегата будет расходоваться максимально быстро.

Производительность современных котлов – 24 киловатт, этого хватит для обогрева среднего помещения площадью до 240 м2. Есть электрокотлы, и с встроенным насосом — что является очень удобным.

Циркуляционный насос

Без насоса, гидрополы будут функционировать не эффективно. Как рассчитать мощность насоса для теплых полов? Она зависит от гидравлического сопротивления в магистрали, чем трубопровод длиннее, тем требуется более сильный насос.

 Чтобы определить производительность насоса можно воспользоваться формулой:

где:

• Pн — мощность отопительного устройства в кВт;
• tобр.т — температурный показатель теплоносителя в обратке;
• tпр.т — уровень температуры в подаче.

Рекомендовано выбирать схемы полов, позволяющие регулировать мощность в больших пределах. При включении она должна быть максимальная, за счет этого прогрев полов будет быстрее.

После достижения заданных параметров в системе должно происходить автоматическое понижение температуры обогрева.

Конкретный пример расчета отопительной ветки

Предположим, что требуется определить параметры теплового контура для дома площадью 60 квадратных метров.

Для расчета понадобятся следующие данные и характеристики:

• габариты помещения: высота – 2,7 м, длина и ширина – 10 и 6 м соответственно;
• в доме 5 металлопластиковых окна по 2 кв. м;
• внешние стены – газобетон, толщина – 50 см, Кт=0,20 Вт/мК;
• дополнительное утепление стен – пеноплистирол 5 см, Кт=0,041 Вт/мК;
• материал потолочного перекрытия – ж/б плита, толщина – 20 см, Кт=1,69 Вт/мК;
• утепление чердака – плиты пенополистирола толщиной 5 см;
• габариты входной двери – 0,9*2,05 м, теплоизоляция – пенополиуретан, слой – 10 см, Кт=0,035 Вт/мК.

Далее рассмотрим пошаговый пример выполнения расчета.

Шаг 1 — расчет теплопотерь через конструктивные элементы

Термическое сопротивление стеновых материалов:

• газобетон: R1=0,5/0,20=2,5 кв.м*К/Вт;
• пенополистирол: R2=0.05/0.041=1.22 кв.м*К/Вт.

Термосопротивление стены в целом составляет: 2,5+1,22=3,57 кв. м*К/Вт. Среднюю температуру в доме принимаем за +23 °C, минимальную на улице 25 °C со знаком минус. Разница показателей – 48 °C.

Вычисление общей площади стены: S1=2,7*10*2+2,7*6*2=86,4 кв. м. От полученного показателя необходимо отнять величину окон и двери: S2=86,4-10-1,85=74,55 кв. м.

Подставляя полученные показатели в формулу, получим стеновые теплопотери: Qc=74,55/3,57*48=1002 Вт

По аналогии рассчитываются тепловые издержки через окна, дверь и потолок. Для оценки энергетических потерь через чердак учитывают теплопроводность материала перекрытия и утеплителя

Итоговое термическое сопротивление потолка равно: 0,2/1,69+0,05/0,041=0,118+1,22=1,338 кв. м*К/Вт. Теплопотери составят: Qп=60/1,338*48=2152 Вт.

Rо=0,56*0,1+0,5*0,9=0,56 кв.м*К/Вт. Здесь 0,1 и 0,9 – доля каждого материала в оконной конструкции.

Теплопотери окна: Qо=10/0,56*48=857 Вт.

С учетом теплоизоляции двери ее тепловое сопротивление составит: Rд=0,1/0,035=2,86 кв. м*К/Вт. Qд=(0,9*2,05)/2,86*48=31 Вт.

Итого теплопотери через ограждающие элементы равны: 1002+2152+857+31=4042 Вт. Результат надо увеличить на 10%: 4042*1,1=4446 Вт.

Шаг 2 — тепло на обогрев + общие теплопотери

Сначала вычислим расход тепла на обогрев поступающего воздуха. Объем помещения: 2,7*10*6=162 куб. м. Соответственно вентиляционные теплопотери составят: (162*1/3600)*1005*1,19*48=2583 Вт.

По данным параметрам помещения, суммарные тепловые издержки составят: Q=4446+2583=7029 Вт.

Шаг 3 — необходимая мощность теплового контура

Рассчитываем оптимальную мощность контура, необходимую для возмещения теплопотерь: N=1.2*7029=8435 Вт.

Далее: q=N/S=8435/60=141 Вт/кв.м.

Исходя из требуемой производительности системы отопления и активной площади помещения, можно определить плотность потока тепла на 1 кв. м

Шаг 4 — определение шага укладки и длины контура

Полученное значение сравниваем с графиком зависимости. Если температура теплоносителя в системе составляет 40 °C, то подойдет контур с параметрами: шаг – 100 мм, диаметр – 20 мм.

Если в магистрали циркулирует вода, разогретая до 50 °C, то интервал между ветками можно увеличить до 15 см и использовать трубу сечением 16 мм.

Считаем длину контура: L=60/0,15*1,1=440 м.

Отдельно необходимо учесть расстояние от коллекторов до тепловой системы.

Требования к трубам

Трубы, используемые в данной системе, должны отвечать следующим требованиям:

1. Выполнение из химически инертного, термостойкого материала, защищенного от коррозии и не склонного к образованию известковых отложений. Строительными нормами и правилами категорически запрещено использование стальных водопроводных и газопроводных труб. Лучше всего подходят пластик, металлопластик, алюминий и медь.
2. Стойкость к внешним воздействиям. От этого показателя зависит надежность и срок службы заливаемого бетоном контура.
3. Прочность. Данный критерий необходимо четко соблюдать, так как теплоноситель и стяжка оказывают немалое давление на конструкцию.
4. Достаточная длина. Именно она характеризует надежность контура и является лучшей профилактикой протечек.