Как выбрать правильно размеры всех слоев теплого водяного пола

Теплый пол расчет мощности

На определение необходимой мощности теплого пола в помещении влияет показатель теплопотерь, для точного определения которых потребуется произвести сложный теплотехнический подсчет по особой методике.

При этом учитываются следующие факторы:
площадь обогреваемой поверхности, общая площадь помещения;
площадь, тип остекления;
наличие, площадь, тип, толщина, материал и термическое сопротивление стен и иных ограждающих конструкций;
уровень проникновения солнечных лучей в помещение;
наличие иных источников тепла, в том числе учитывается тепло, источаемое оборудованием, различными приборами и людьми.

Методика выполнения подобных точных расчетов требует глубоких теоретических знаний и опыта, а потому теплотехнический расчет лучше доверить специалистам.

Ведь только они знают, как рассчитать мощность теплого пола водяного с наименьшей погрешностью и оптимальными параметрами

Особенно это важно при проектировании обогреваемого встроенного отопления в помещениях большой площадью с большой высотой

Укладка и эффективная эксплуатация водяного обогреваемого пола возможна лишь в помещениях с уровнем теплопотерь менее 100 Вт/м². Если теплопотери выше, необходимо принять меры по утеплению помещения с целью снижения потерь тепла.

Однако если проектный инженерный расчет стоит немалых денег, в случае с небольшими помещениями приблизительные расчеты можно провести самостоятельно, приняв 100 Вт/м² за усредненную величину и отправную точку в дальнейших расчетах.

При этом для частного дома принято корректировать усредненный показатель потерь тепла исходя из общей площади строения:
120 Вт/м² – при площади дома до 150 м²;
100 Вт/м² – при площади 150-300 м²;
90 Вт/м² – при площади 300-500 м².

Нагрузка на систему

На то, какая будет мощность водяного теплого пола на квадратный метр, влияют такие параметры, создающие нагрузку на систему, определяющие гидравлическое сопротивление и уровень теплоотдачи, как:
материал, из которого изготовлены трубы;
схема укладки контуров;
длина каждого контура;
диаметр;
расстояние между нитками труб.

Характеристика:

Трубы могут быть медными (отличаются наилучшими теплотехническими и эксплуатационными характеристиками, однако обходятся не дешево и требуют специальных навыков, а также инструмента).

Основных схем укладки контура два: змейкой и улиткой. Первый вариант наиболее прост, но менее эффективен, так как дает неравномерный нагрев пола. Второй более сложен в реализации, но эффективность прогрева на порядок выше.

Площадь, отапливаемая одним контуром, не должна превышать 20 м². Если отапливаемая площадь больше, то целесообразно трубопровод разбить на 2 или более контуров, подключив их к распредколлектору с возможностью регулирования нагрева участков пола.

Общая длина труб одного контура должна быть не больше 90 м. При этом, чем больший выбран диаметр, тем больше расстояние между нитками труб. Как правило, не применяются трубы с диаметром более 16 мм.

Каждый параметр имеет свои коэффициенты для дальнейших расчетов, посмотреть которые можно в справочниках.

Расчет мощности теплоотдачи: калькулятор

Чтобы определить мощность водяного пола, необходимо найти произведение общей площади помещения (м²), разницы температур подачи и обратно поступающей жидкости, и коэффициентами, зависящими от материала труб, напольного покрытия (дерево, линолеум, плитка и т.д.), других элементов системы.

Мощность водяного теплого пола на 1 м², или теплоотдача, не должна превышать уровень теплопотерь, однако не более чем на 25%. В случае слишком малого или слишком большого значения, необходимо произвести перерасчет, выбрав иной диаметр труб и расстояние между нитями контура.

Показатель мощности тем выше, чем больше диаметр выбранных труб, и тем ниже, чем больший шаг задан между нитками. Для экономии времени можно воспользоваться электронными калькуляторами расчета водяного пола или скачать специальную программу.

Какую температуру ставить на котле для оптимального нагрева теплоносителя

Котёл — устройство, где происходит нагрев воды. Котлы бывают газовые, электрические или работающие за счёт сгорания твёрдого топлива.

Температурный режим зависит от времени года (погодных условий) и качества утепления дома. Поэтому, подбирать показатели, которые нужно выставлять на котле рекомендуется индивидуально, но отталкиваясь от установленных значений:

40 градусов — экономически не оправданный режим. Если используется газовый котёл, то при таком режиме нагрев теплоносителя может не достигать заданного уровня. Из-за этого не будет происходить отключение нагрева и насоса, а это увеличит расходы топлива. Кроме того, из-за перебоев с энергией нагретая до такого уровня вода быстро остынет, и в комнате будет холодно.
50 градусов — при установке такого показателя расход ресурса низкий. Но при этом, насос работает дольше, что увеличивает расход электричества. Однако, при перебоях с электричеством, нагретый до такого уровня теплоноситель держит дольше тепло в полу.
60 — наиболее экономичный режим, но это возможный нагрев для ТП. Обогрев осуществляется лучше, и котёл будет потреблять в сумме ресурса меньше.
70 и выше — данный режим устанавливается только при совмещённом отоплении (радиаторы и тёплый пол). Так как для напольного отопления допустим нагрев воды +55 градусов, то требуется установка смесительного узла.

Не рекомендовано устанавливать на датчике котла показатель выше 70, так как для обогрева жилья, при использовании радиаторов и тёплого пола этого вполне достаточно.

Толщина стяжки по грунту

При строительстве дома с нуля самым простым способом сделать полы является обустройство полов по грунту. Полы по грунту делаются в виде многослойного пирога:

Сначала вынимается грунт, затем укладывается слой песка, который тщательно утрамбовывается.
Затем поверх песка делается дренажный слой из щебня толщиной около 8 см.
Поверх сделанных слоев заливается бетонная стяжка с применением армирования. Минимальная толщина 5 см — это и есть черновой пол.
После того, как черновой пол наберет прочность на него расстилают слой гидроизоляции, который также как и при монтаже подложки под ламинат продается в рулонах и укладывается с применением строительного скотча.
Укладываем слой утеплителя, в качестве которого обычно используется экструдированный пенополистирол.
Следующий шагом идет расстилание пленки толщиной 200 микрон. Она будет предотвращать утекание раствора и послужит дополнительной гидроизоляцией.
Заливается слой финишной стяжки, толщиной 5 см или более. Толщина стяжки зависит от типа будущего пола.

Виды стяжек

Для приготовления полусухой и мокрой стяжки необходимо арендовать бетономешалку

В соответствии с качеством готовой смеси, используемой при обустройстве покрытия, обустраиваемая стяжка бывает:

в сухом виде;
полусухого типа;
мокрой.

Для обустройства защитного покрытия мокрого типа применяется цементный раствор с обязательным добавлением небольшого количества песка. Это самый простой способ обустройства стяжки в частном доме, не нуждающийся в профессионализме исполнителя. Раствор замешивается в подходящей для этого емкости с помощью перфоратора, позволяющего обойтись без бетономешалки.

При наличии средств можно приобрести не отдельные компоненты смеси, а уже готовый к использованию сухой раствор. В нем заранее выдержаны нужные пропорции по всем составным частям и добавкам. Для приготовления в него достаточно налить воды и тщательно размешать. Бесспорным плюсом такой стяжки является ее малая толщина, не снижающая полезного объема обустраиваемого помещения.

Рабочий состав стяжки полусухого типа аналогичен ее “мокрому” аналогу (цемент, карьерный или строительный песок и пластификатор). Небольшое отличие состоит в пропорции, в которой берутся сухой состав и жидкость – воды содержится всего одна треть. Делать полусухую стяжку совсем непросто, поскольку в этом случае требуется бетономешалка – руками такой состав готовить очень трудно, а порой и невозможно. Для качественного ее обустройства также нужен вибратор.

При выборе “сухого” варианта важно помнить о том, что для его реализации используются сыпучие компоненты типа керамзита. К плюсам этого способа относят доступность материалов и их невысокую стоимость

Простота обустройства стяжки позволяет сделать ее самостоятельно.

У этой технологии имеются недостатки, которые выражаются в двух существенных минусах:

при подготовке получается толстый защитный слой, достигающий 8-12 см, поэтому в помещениях с низкими потолками применять этот способ нельзя;
низкая теплопроводность исходного материала.

Окончательное решение по выбору одного из вариантов принимает сам исполнитель работ с учетом размеров и особенностей строения.

Мокрый бетон

Полусухая стяжка Сухая стяжка

Минимальная толщина стяжки

Если ссылаться на СНиП, то минимальная стяжка не должна быть меньше 2 см. Но такая толщина стяжки допускается только в случае использования металлоцемента.

Металлоцемент — это покрытие пола, выполненное на основе металлической стружки, воды и цемента.

Если при обустройстве стяжки не предусматривается армировки, то минимальная толщина не может быть меньше 4 см.

Но, если вы хотите залить тонкий слой, то имеется несколько факторов, требующих обязательного исполнения:

тонкий слой стяжки можно заливать, если выполнена черновая заливка полов
отсутствие коммуникаций
отсутствие арматуры

Тонкую стяжку не рекомендую применять в местах с повышенной нагрузкой — гаражах, технических помещениях.

При применении армирующей сетки минимальная толщина стяжки пола будет 4 см. Если нет возможности увеличить слой, то для изготовления раствора потребуется пластификатор. Это позволит значительно повысить прочностные характеристики стяжки и предотвратит дальнейшее растрескивание.

Влияние высоты стяжки на работу системы

Перед началом монтажа стоит разобраться, какая толщина стяжки считается оптимальной. От этого показателя зависит:

теплоемкость пола;
равномерность прогрева;
срок эксплуатации.

Тонкий слой быстро греется, начиная согревать помещение, но в скором времени от высокой температуры бетонное покрытие начинает трескаться. Особенно это заметно в местах расположения труб. От нагревания выше нормы портится финишное напольное покрытие. Излишние сантиметры над водяным контуром потребуют больше энергии для нагревания. Также возникнут затруднения с регулировкой системы. Плюсом объемной стяжки является существенная теплоотдача, которая долго работает на комфортную температуру в комнате.

Кроме накопления и распределения тепла стяжка выполняет защитную функцию по отношению к трубам с горячей водой. Недостаточное покрытие контура приведет к высоким нагрузкам и сократит срок его эксплуатации. Особенно актуальна защита водяной системы, если в помещении планируется установка тяжелой мебели.

Минимальная толщина стяжки должна превышать 6,5 см, она рекомендуется под плитку, которая не боится перегрева. Оптимальная величина заливки труб составляет 10 см. Такой параметр предусмотрен для систем теплого пола в жилых помещениях. Для промышленных зданий или складов максимальная толщина бетона может достигать 20 см.

Размер слоя зависит от диаметра труб, если вести расчет от поверхности контура, то показатель без учета теплоизоляционного пирога составит 2-5 см. Технология монтажа допускает исключение из пирога под контуром металлической сетки и замену ее фиброй в составе раствора. В этом случае толщина стяжки над трубами водяного теплого пола увеличивается, минимальная отметка – 4,5 см. Соблюдение рекомендованных значений обеспечит равномерное прогревание и безопасное пользованием теплым полом.

Необходимая толщина стяжки под водяной теплый пол

Планируя работы по стяжке пола при монтаже водяного обогрева под половым покрытием, важно знать, какую толщину раствора заливать. Ведь от этого зависит КПД системы и срок ее службы

При тонком слое экономится топливо, так как теплоотдача слоеного пирога (стяжка-напольное покрытие) — очень высокое, но прогрев будет полосами, неравномерным, из-за чего и бетон стяжки и пол быстро придут в негодность. Толстый слой забирает на себя значительную часть тепла, существенно снижая КПД котла. Итог — непомерно высокие затраты на топливо.

Если кто-то думает, что оптимальная толщина стяжки для водяного теплого пола напечатана в какой-либо таблице или инструкции, то сильно ошибается. Здесь как раз тот случай, когда конкретного ответа просто не существует — различные факторы диктуют свои параметры размеров стяжки. Среди них:

вид основания пола: бетонное перекрытие, деревянный черновой пол, грунт в индивидуальном доме;
требования к температурному режиму в обогреваемом помещении;
высота потолков;
наличие уклона у основания пола;
толщина укладываемых труб;
вид применяемых растворов;
конфигурация помещения;
роль стяжки.

Опираясь на перечисленные требования, специалисты выделяют 3 разновидности стяжки по толщине:

минимальную — толщина около 2 см, заливается самовыравнивающимися смесями без армирования;
оптимальную (среднюю) — толщина 5-7 см;
максимальную — до 17 см.

Рассмотрим более подробно, когда какая стяжка заливается.

Минимальная

В соответствии со СНиП, минимально возможная толщина заливки труб водяного отопления:

20 мм для смесей с самовыравнивающимся слоем;
30 мм с армирующей сеткой под трубами;
40 мм для бетонных растворов без армирующих элементов.

Толщину стяжки в 20 мм можно получить только при одном варианте: диаметре труб отопления 16 мм, использовании для заливки стяжки готовых быстросохнущих смесей, прячущих трубопровод, и кафельной плитки на полу. Исключение из комбинации любого из элементов приводит к быстрому разрушению и стяжки, и пола.

Минимальная толщина стяжки.

При использовании цементных растворов не все так просто. Минимальный слой стяжки (4 см) можно получить только на идеально ровной поверхности основания пола и минимальном диаметре труб. Любые перепады высот добавляют по несколько дополнительных сантиметров. Увеличение сечения труб также вносит свою лепту в увеличение толщины заливки. Например, при уклоне основания пола на 1 см и трубах диаметром 25 мм, толщина стяжки будет 7-8 см.

Если укладывается полусухая стяжка на теплый водяной пол, то ее минимальная толщина 5 см при выполненной черновой стяжке пола и диаметре труб 16 мм.

Максимальная

О таком показателе, как максимальная толщина стяжки, СНиП ничего не говорит — просто нет данных. На практике к ней прибегают только в двух случаях:

сильно завалено основание пола;
стяжка выполняет функцию фундамента (основной принцип строительства индивидуальных домов в Германии).

В первом случае лучше вначале выровнять основание пола, а затем монтировать и заливать трубы отопления, что позволит более эффективно отапливать помещение. Во втором случае заливка стяжки на теплый водяной пол не должна превышать 17 см — более толстый слой заливать бессмысленно. В России максимальный размер стяжки заливают в гараже и на проблемных грунтах при строительстве частного дома.

Оптимальная

Средний (оптимальный) размер заливки стяжки составляет 45-70 мм. Использование фиброволокна (об этом материале можно прочитать в статье «Стяжка пола с фиброволокном») позволяет получить прочное покрытие труб, выдерживающее значительные нагрузки, динамического и статического характера. В таких случаях высота стяжки над водяным теплым полом может быть всего 25-30 мм. При использовании армирующей сетки или прутков общая толщина стяжки должна быть в пределах 6-7 см.

Оптимальная толщина стяжки.

Какая стяжка пола подойдет для теплого пола водяного типа

Два наиболее подходящих вида – полусухие версии и самовыравнивающиеся типы. Они не только позволяют подготовить поверхность для готового напольного покрытия, но и действуют так, чтобы поглотить тепло от UFH труб и направить его в пространство над полом. Они поддерживают комфортные, ровные температуры, а также сокращают потребление энергии, эксплуатационные расходы.

Стяжку следует укладывать как можно быстрее после установки UFH, чтобы свести к минимуму риск повреждения трубопроводов. Перед началом работ систему следует проверить на герметичность под давлением, а также поддерживать давление во время монтажа.

Расчет теплопотерь дома

Перед расчетом водяного теплого пола, нужно сначала рассчитать теплопотери дома. Теплопотери — это количество тепла, которое помещение теряет за единицу времени. Для снижения теплопотерь используются отопительные приборы, к примеру радиаторные обогреватели, отопительные трубы, а также теплый пол. Помимо этого, сократить теплопотери возможно при установке стеклопакетов и изоляции стен различными материалами, которые способны сохранить тепло внутри помещения.

Расчет теплопотерь — это важный параметр при проектировке жилого помещения. При этом необходимо учитывать:

площадь помещения;
площадь всех окон;
высоту потолка;
количество наружных стен;
температура с наружной стороны помещения;
тип окон;
теплоизоляцию стен;
тип помещения, находящегося выше.

В основном теплопотери зависят от разницы в температурах вне помещения и внутри него, а также в степени теплоизоляции окон, стен, перегородок. Для более точного расчета теплопотерь можно воспользоваться одним из множества онлайн-калькуляторов. Они довольно просты и понятны в использовании, достаточно ввести необходимые значения и расчет будет произведен автоматически. В таких калькуляторах возможно рассчитать теплопотери через окна, потолки, стены, пол. Это позволит получить детальную информацию, на основе которой следует рассчитывать мощность отопительного оборудования.

Принято считать, что теплый пол справится, если теплопотери не превышают 100 Вт на метр площади. Если данный показатель превышен, придется прибегать к установке дополнительного прибора отопления.

Полусухое покрытие

Нас сегодняшний день многие предпочитают сухую смесь для укладки стяжки. Она менее проблематична в заливке, нежели чем цементно-песчаная смесь. У этого способа укладки есть свои особенности. Полусухая смесь считается более прочной, чем обычный цемент. После заливки период высыхания намного короче, что дает возможность закончить укладку теплых полов быстрее.

Специалисты утверждают, что материал не крошится и не разрушается под воздействием исходящего от труб тепла. С этим типом смеси работать проще и удобнее.

Перед тем как укладывать полусухую смесь, следует тщательно подготовить основание. Убирается весь мусор, основание прокладывается пароизоляционным материалом. Если имеются глубокие трещины или углубления, рекомендуется их заполнение вязким раствором цемента. Рулонные материалы укладываются с нахлестом, также он должен заходить на стены. Швы обрабатываются специальным скотчем. На готовое основание засыпается полусухая смесь.

О том, какие пропорции смешивания следует применять, указано на упаковках с полусухой смесью. Консистенция материала не должна содержать много воды. Если его сжать в руке, то получится плотный комок. Влага при этом не должна стекать по руке. Таким образом проверяют правильность смешивания ингредиентов смеси. Очень часто в сухую смесь добавляют фиброволокно для придания еще большей устойчивости покрытию. Волокно хорошо распределяется по всей структуре во всех направлениях.

Минимальная толщина стяжки составит 4 см. Ее высота также зависит от способа укладки самих труб, на какой материал они укладываются. Пол и его максимальная высота может достигнуть отметки в 20 см. Если основание под заливку имеет значительные неровности, высоту приходится значительно поднимать. В целом, толщина будет составлять не менее 4 см и не более 20 см.

Покрытие может разрушить неправильный метод сушки. Если вы можете ходить по полу, это не значит, что раствор действительно высох. Жидкая цементно-песчаная смесь высотой в 4 см сохнет как минимум месяц. Смесь, приготовленная из сухих материалов, высыхает в течение нескольких дней в зависимости от высоты покрытия. Для того чтобы материал застывал правильно и без потрескиваний, следует смачивать поверхность водой и застилать пленкой. В результате основа не просядет, хорошо подсохнет и не растрескается.

Размер водяного покрытия зависит от типа заливки и особенностей основания. Чем больше значительных неровностей на поверхности, тем выше будет конструкция. Происходит это из-за наложения нескольких слоев – это является необходимостью для достижения нулевого уровня.

Исходя из опыта, специалисты утверждают, что относительная общая высота теплого водяного покрытия составляет 10-15 см, учитываются абсолютно все используемые материалы, включая напольное покрытие.

Толщина стяжки теплого водяного пола

Наличие теплых полов — это уют и комфорт в вашем доме. А теплый водяной пол в ванной комнате, на мой взгляд — обязательный вариант к исполнению.

Стяжку под теплый пол нужно делать максимально аккуратно. При неверном решении прогрев полов будет неравномерным. Толщина стяжки — это основополагающий аспект при обустройстве теплых водяных полов.

При обустройстве стяжки из цементно — песчаного раствора оптимальной толщиной будет 45 мм. Этой цифры вполне достаточно для соблюдения не только прочности, но и теплопроводности пола. Если использовать армировку, то высоту можно уменьшить до 35 мм, а при добавлении пластификатора — до 30 мм.

Максимальная допустимая толщина стяжки для теплого пола — 110 мм. Чем больше слой стяжки над трубами, тем дольше будут прогреваться полы. Существенным плюсом толстой стяжки является то, что в случае остановки отопительной системы пол долго будет держать тепло.

Расчет стоимости теплых полов

Газовый котел и напольный гидравлический контур соединяет коллектор. Равномерный поток теплоносителя обеспечивает автоматическая регулировка, с помощью балансировочных и термостатических вентилей. Обратный клапан предохраняет насосно-смесительный блок.

Таблица 6. Элементы комплектации теплого пола:

Название позиции	Размер и единица измерения	Цена за единицу товара (руб.)
Гидроизоляция	рулон (1,5×50 м)	от 2000
Демпферная лента	25 м	от 500
Экранирующая теплоизоляция (пенополистирол)	1100×800×38 мм	769
Труба	16 ÷ 20 мм	50 ÷ 80
Бетонная стяжка: цемент сухие смеси	50 кг 25 кг	125 200
Коллекторная группа в сборе	2 выхода	4600
Насосно-смесительный узел: термостатическая головка балансировочный и термостатический клапаны, циркуляционный насос	комплект	от 20000

Общую стоимость теплого пола определяет площадь помещения, комплектация оборудования, качество материала и способ производства работ. Пакетное формирование теплого пола обеспечивает совместимость элементов и эффективный прогрев в диапазонах температурного режима. Заводская комплектация снижает стоимость материалов в 1,5-2 раза.

Элементы комбинированной системы отопления

Хозяин дома может сделать расчет водяных теплых полов, своими руками смонтировать систему, если обладает достаточным запасом знаний в теплотехнике, гидравлике, материаловедении и опытом выполнения сантехнических работ. Масса положительных примеров из жизни вдохновляет. Однако, каждый должен носить «свой портфель», собственный дом — не плацдарм для экспериментов.

https://youtube.com/watch?v=tqmDowcXyOg

Проектирование кабельного подогрева

Главными отличиями электрических теплых полов — нагревательные элементы, состоящие из кабелей или кабельных секций. Рассмотрим разновидности и методы расчёта.

Резистивный нагревающий кабель – это нагревательный элемент из одного или двухжильного кабеля в защитном экране, с неизменным сопротивлением, который уложен по площади пола.

Кабель имеет стандартные значения длины, а соответственно сопротивления и вырабатываемого тепла. Длину кабеля изменять нельзя, это приведёт к изменению тока и нарушению работы.

Удельная мощность и длина

Это мощность одного кв.м теплого пола. Под этот показатель подбирается длина нагревающего электрокабеля.

Например, мощность кабельной системы для правильного подогрева должна быть около 100-150 Вт/м2; если теплый пол планируется использовать как основное отопление, то нужно 150-200 Вт/м2. Если нам нужно подогреть 10 м2, то нужен кабель мощностью 10*100=1000 Вт.

Сколько это метров кабеля?

Это уже будет зависить от его сечения. Чем толще провод, тем, больше его мощность, и тем больше шаг укладки будет при монтаже. Более тонкий провод придется укладывать с меньшим шагом, чтобы соблюсти выбранную удельную мощность, соответственно расход кабеля будет больше.

Для удобства расчетов и укладки продаются электрические ТП в виде матов, свернутых в рулон. Кабель в них уложен змейкой с определенным шагом и зафиксирован. Ширину такого «коврика» изменить нельзя, как правило, она равна 50 см. Получается, что удельную мощность задает производитель, например 130 Вт/м2. Покупателю остается только выбрать подходящую площадь нагревательного элемента из имеющихся в продаже.

Оптимальная толщина теплого водяного пола