Выбор труб для водяного тёплого пола – Инструкция

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.

1. При этом для частного дома принято корректировать усредненный показатель потерь тепла исходя из общей площади строения:
2. 120 Вт/м² – при площади дома до 150 м²;
3. 100 Вт/м² – при площади 150-300 м²;
4. 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.

Какой материал труб лучше?

Зная основные требования к трубам, легче оценить преимущества и недостатки материалов, наиболее часто используемых для монтажа гидравлического пола.

Сшитый полиэтилен

В отличие от обычного полиэтилена, в котором связи между углеводородными цепочками очень слабы, его усовершенствованный аналог гораздо плотнее. В результате прессования под высоким давлением получается сшитый полиэтилен (РЕХ), обладающий множеством положительных свойств:

• устойчивость к механическим нагрузкам – полимер не лопается, не трескается, не стирается, его невозможно поцарапать;
• термостойкость – изделие нормально работает в диапазоне 0-95 оС, плавление начинается после 150 оС, горение – при 400 оС;
• коррозионная и биологическая устойчивость – на сшитом полиэтилене никогда не появится ржавчина или грибок;
• экологичность – материал полностью безопасен для здоровья, ни при каких условиях он не выделяет вредных соединений.

Трубы из сшитого полиэтилена

Часто спрашивают: если сравнивать разные трубы для теплого пола – какие лучше укладываются? Самыми пластичными считаются именно РЕХ-трубы: они легко гнутся и не ломаются даже после нескольких перегибов на одном и том же участке.

Специалисты рекомендуют при выборе РЕХ-труб обратить внимание на две важные характеристики:

• степень сшивания — она должны быть не менее 65-80%, иначе материал будет непрочным;
• способ сшивки молекул.

В таблице ниже указаны разновидности труб из сшитого полиэтилена, которые можно использовать для изготовления водяного пола.

Таблица 2

Наивысшим качеством обладают трубы категории РЕХ-a, но цена их достаточно высока. Более доступна по стомости категория РЕХ-b, тоже имеющая хорошие технические характеристики.

Теплый пол с трубопроводом из сшитого полиэтилена

Металлопластик

Это недорогой и надежный вариант, пользующийся повышенным спросом. Материал состоит из нескольких слоев, склеенных между собой. Внутренняя сторона стенок идеально гладкая за счет полимерного покрытия. Оно предохраняет алюминиевую основу и клеевые составы от разрушительного действия воды.

Металлопластиковые трубы также состоят из полиэтилена (сшитого или термостойкого) и имеют дополнительный алюминиевый слой

Плюсы металлопластиковых труб:

• продолжительный срок эксплуатации – производители гарантируют их работоспособность в течение 50 лет;
• коррозионная стойкость;
• безопасность для здоровья – полимеры химически нейтральны, не реагируют с растворенными в воде веществами;
• малый удельный вес;
• хорошие звукоизоляционные качества – теплоноситель перемещается по контуру практически бесшумно.

Трубы из металлопластика

Полипропилен

Однако есть много существенных минусов для использования этого материала для системы теплого пола. Один из них — неудобство при монтаже. Полипропилен достаточно жесткий, поэтому минимальный радиус гибки соответствует 8-9 диаметрам трубки (у сшитого полиэтилена -5-6). К примеру, 16-миллиметровую полипропиленовую трубу можно укладывать с шагом не менее 128 мм. Иногда этого недостаточно для обеспечения заданной тепловой мощности. Кроме этого полипропилен обладает невысокой теплопроводностью и высокой степенью линейного расширения. Еще один нюанс – жесткое требование к температуре: в помещении, где монтируется контур должно быть не менее 15 оС.

Трубопроводы из полипропилена широко востребованы для монтажа водопроводных систем и радиаторов отопления, а для теплого пола это не лучший вариант

Медь

Этот металл успешно конкурирует с синтетическими материалами. Преимущества меди таковы:

• высокая теплопроводность;
• долговечность – при выполнении всех технических требований к монтажу и эксплуатации трубы прослужат не менее 50 лет;
• пластичность;
• термическая и механическая прочность – медная трубка ни при каких условиях не лопнет, не потрескается и не расплавится.

К недостаткам медных труб относятся:

• высокая стоимость материала – к расходам на сами трубы добавляется стоимость медных соединений;
• сложность монтажа — он осуществляются с помощью трубогиба и пресс-машины, для обслуживания такого оборудования нужна профессиональная подготовка;
• чувствительность к качеству воды – если она щелочная или кислотная, начинается коррозия труб (то же самое происходит при контакте меди со стальными фитингами).

Теплый пол из медных труб

Подводя итоги сравнения материалов, отметим, что специалисты рекомендуют остановить свои выбор на полиэтилене или металлопластике.

Изделия из металлопластика

Этот материал можно применять для замены меди. Ввиду невысокой стоимости трубы из этого сырья пользуются спросом. Среди основных достоинств следует выделить:

1. Длительный срок эксплуатации, который в среднем составляет около 50 лет.
2. Устойчивость к образованию ржавчины.
3. Безопасность для здоровья людей.
4. Минимальный вес.
5. Поглощение шумов от передвижения воды.

Такие изделия состоят из нескольких слоев, сохраняя гладкость внутренней поверхности. Такое строение позволяет избежать образования отложений на стенках труб. Полимерный материал защищает конструкцию от разрушения.

От качества склеивающего слоя зависит продолжительность службы изделия. Некачественные материалы приводят к протечкам в местах соединения после разрушения клеящего вещества. Для определения качества состава применяют нагрев трубы до 100°C и оценивают результат.

При использовании качественных материалов трубы на срезе остаются целыми. При низком качестве после нагревания на срезе появятся слои. В этом случае лучше выбрать другого производителя.

Для исключения протечек недостаточно выбрать качественный материал труб. Правильный подбор фитингов по размеру позволит избежать образования известковых отложений. Именно они и приводят к протечкам воды.

Коллектор для теплого пола

Для поддержания постоянной температуры теплоносителя при его распределении на каждый контур и сбора остывшей жидкости, в системе теплого пола устанавливают коллектор. Наиболее простой его вид — труба, которая имеет отверстия с резьбой для подсоединения. В этом случае потребуется приобрести большое количество дополнительных деталей.

Коллекторы, оборудованные шаровыми кранами на выходах, могут начать протекать спустя какое-то время после запуска системы. Их конструкцию нельзя дополнить автоматическими регуляторами температурного режима.

К устройствам с регулировочными вентилями можно подсоединять сервоприводы, которые осуществляют контроль за количеством теплоносителя в системе.

Коллекторы, имеющие расходомеры, которые устанавливаются на подающей распределительной гребенке и регулирующие поток теплоносителя, предназначаются для систем с разной длиной контуров. Такие устройства оснащены сервоприводами на обратной гребенке.

Как смонтировать водяное отопление в доме своими руками, схемы монтажа

Для того, чтобы сделать водяное отопление частного дома своими руками, схемы монтажа нужно изучить подробно. Однако в первую очередь надо запастись всеми необходимыми материалами и оборудованием, потребность в которых рассчитывается заранее в зависимости от типа подключения батарей.

Современные газовые котлы — хорошее решение для надёжной системы отопления

Схема устройства однотрубной системы отопления

Самый простой способ подключения радиаторов к котлу – это устройство однотрубной системы отопления. Схема такой конструкции предполагает наличие только одной трубы, проложенной по всему периметру дома. Она выходит из подающего патрубка котла, а входит в обратный. От этой трубы выходят отводы возле каждого радиатора, к которым он подключен через запорную арматуру или напрямую.

Принцип однотрубной системы отопления с естественной рециркуляцией воды

Такое устройство не только наиболее простое, но и самое дешевое, как по материалам, так и по монтажу. Использование одной трубы исключает необходимость изготовления множества отводов из труб, да и различных мелочей расходуется гораздо меньше. Не секрет, что эта арматура по стоимости составляет значительную часть затрат на все отопление дома. Использование однотрубной системы отопления, схема которой отличается простотой, оправдано в небольших домах с несложным планом расположения комнат, так как вода проходит по всему кольцу и успевает значительно остыть. В связи с этим последние по ее пути радиаторы нагреваются гораздо меньше, чем первые. Поэтому, если здание большое, то к концу своего маршрута теплоноситель потеряет всю свою энергию и не сможет обогреть последние комнаты. Особенно это касается естественного типа циркуляции воды.

Котельная частного дома с современным отопительным оборудованием

При сооружении однотрубной системы отопления, схема конструкции должна предполагать небольшой уклон, порядка 3 – 5 градусов. Это обеспечит более эффективную работу всей конструкции. Кроме того, все радиаторы необходимо оснастить воздушными кранами, которые нужны для поддержания стабильного давления в системе путем стравливания воздуха. Такие краны имеют небольшие отверстия и откручиваются с помощью обыкновенной отвертки.

Схема подключения радиаторов к двухтрубной системе отопления

Схема устройства двухтрубной системы отопления

В отличии от предыдущей, двухтрубная система отопления, схема которой предполагает наличие двух труб: подающей и обратной, более сложна в устройстве. Она устроена таким образом, что подающая труба входит непосредственно в каждую батарею, а обратная из нее выходит. Это еще называют параллельным устройством, так как все радиаторы соединены с котлом с помощью труб не по порядку, а параллельно.

Двухтрубная система отопления, схема которой более сложная, требует большего количества труб и соединительной арматуры. Поэтому она обходится несколько дороже. При этом она более эффективная, так как все батареи нагреваются одинаково, независимо от места их нахождения, возле котла или в самой дальней комнате. Такая разводка чаще всего применяется в двухэтажных домах и коттеджах.

Схемы подключения двухтрубной системы отопления в двухэтажном коттедже

Важным плюсом такого устройства является то, что каждая батарея функционирует практически независимо от остальных, так как имеет свой контур. Поэтому ее можно легко заменить или отремонтировать, не затронув всю остальную конструкцию. Благодаря тому, что у двухтрубной системы отопления схема подключения радиаторов параллельная, в них очень легко регулировать температуру и давление, что обеспечит дополнительную экономию топливных ресурсов.

Схема открытой системы отопления с циркуляционным насосом

Схема подключения коллектора

Выбор готовой механической или автоматической модели коллектора зависит от особенностей отопительной системы.

Первый тип регулирующего модуля рекомендуется устанавливать для теплых полов без радиатора, второй может применяться во всех остальных случаях.

Коллекторные группы фирмы Valtec являются самыми популярными. На выпускаемую продукцию производитель дает 7 лет гарантии. Схема монтажа коллектора жидкостного контура уже входит в комплектацию готового узла подмеса

Согласно схеме выполнение сборки распределительной гребенки для теплых полов производится следующим образом:

1. Установка рамки. В качестве монтажной зоны для коллектора могут быть выбраны: подготовленная ниша в стене или коллекторный шкаф. Также возможен вариант крепления непосредственно на стену. Однако расположение должно быть строго горизонтальным.
2. Подключение к котлу. Подающий трубопровод размещается внизу, обратный – сверху. Шаровые краны необходимо установить перед рамкой. За ними будет идти насосная группа.
3. Монтаж пропускного клапана с ограничителем температурных показателей. После него производится монтаж коллектора.
4. Гидравлическое испытание системы. Проверка методом подключения к насосу, который способствует нагнетанию давления в отопительной системе.

В смесительном узле одним из обязательных элементов считается двух- или трехходовой клапан. Этот прибор производит микширование разных по температуре потоков воды и перераспределяет траекторию их перемещения.

На оба трубопровода, возвратный и подающий, соединенные с коллекторной установкой, монтируются запорные вентили и фитинги, предназначенные для балансировки объема теплового носителя, а также для блокировки любого из контуров

Если для управления термостатами коллектора используются сервоприводы, тогда комплектация смесительного узла расширяется байпасом и перепускным клапаном.

Виды труб для обогрева и их особенности

Трубы из сшитого полиэтилена PEX

Мы решили начать наш обзор именно с этих труб, так как по-многим показателям они превосходят решения из других материалов. Их преимущества:

1. Эксплуатационный срок 50 лет;
2. PEX трубы способны отлично переносить кратковременные пиковые значения температуры;
3. Они устойчивы к ультрафиолетовому излучению, обладают отличной теплопроводностью и цельным строением;
4. Хорошее соотношение цена-качество, стоят они недорого.

Однако у этих моделей есть и недостатки. При выходе таких труб из строя, их приходится полностью менять. Еще трубы для теплого пола PEX обладают большим радиусом сгиба и пропусканием кислорода через стенки.

Трубы из полиэтилена с высокой термостойкостью PE-RT

Это термостойкий вид, который отличается долговечностью, простотой монтажа, прочностью и гладкостью. Такие трубы можно использовать в качестве цельной конструкции при проведении теплого пола.

К недостаткам данных моделей можно отнести то, что они обладают способностью к расширению при нагревании и довольно чувствительны к перепадам температуры и давления.

Полипропиленовые трубы

Полипропилен обладает меньшей плотностью и эластичностью, чем полиэтилен, поэтому трубопровод из них получается с более толстыми стенками. У таких труб вполне доступная стоимость, они просты в монтаже, обладают высокой стойкостью к температурному воздействию. Благодаря высокому уровню прочности, такие трубы могут прослужить около 50 лет.

К отрицательным качествам можно отнести то, что их срок эксплуатации напрямую зависит от длительности воздействия пиковых температур. Они ограничены в длине, поэтому при монтаже появляются швы, в которых проходимость жидкости может быть снижена.

Еще полипропиленовые трубы обладают низким уровнем теплопроводности, быстрым износом при чрезмерном насыщении кислородом или перепаде температур, а также оказываются подвержены разрушению при воздействии на них ультрафиолетового излучения.

Медные трубы

Несмотря на высокую цену, они довольно часто используются для организации теплого пола в частных домах. Медь обладает хорошей устойчивостью к перепадам температур и к ультрафиолетовому излучению. А трубы из нее образуют специальную пленку из оксида, которая препятствует возникновению коррозии.

Среди других преимуществ труб из меди можно также отметить:

1. прочность;
2. простота в обработке и укладке материала;
3. надежность и простота соединения труб между собой;
4. высокий уровень теплопроводности;
5. непроницаемость;
6. гибкость;
7. экологическая безопасность;
8. а также значительная длина, которая позволяет укладывать трубы без швов.

Однако у медных труб также есть и недостатки. Например, они легко разрушаются под действием электрохимической коррозии, обладают низким уровнем устойчивости к кислотным и щелочным средам, если они находятся выше показателей нормы.

Металлопластиковые трубы

Они состоят из 3-х слоёв, средним из которых является алюминиевая фольга толщиною от 0,3 мм до 0,5 мм. Он призвана усилить конструкцию и упростить сгибаемость трубы.

Металлопластиковые трубы стоят недорого, могут прослужить около 50 лет и выдерживать температуру до 90 градусов. Среди других плюсов также можно выделить высокий уровень устойчивости к коррозии, прочность, гладкость, цельное строение и полное отсутствие электропроводимости.

К отрицательным качествам можно отнести то, что такие трубы обладают плохой устойчивостью к перенесению ультрафиолетового излучения и низким уровнем теплопроводности.

Гофрированные трубы из нержавеющей стали

Главное преимущество таких труб заключается в том, что они имеют практически неограниченный срок эксплуатации. Кроме того, они отлично переносят высокие температуры, обладают непроницаемостью к кислороду и устойчивы к ультрафиолетовому излучению.

Гофрированные трубы имеют малый радиус сгиба и высокую теплопроводность. Их длина позволяет проводить цельное отопление. Также к плюсам этих изделий можно отнести низкую стоимость. Однако такие трубы оказываются менее устойчивы к электрохимической коррозии и в случае чрезмерного перегиба могут образовывать заломы.

Требования к трубам, соотношения размеров

К вопросу о том, какую трубу лучше использовать для теплого пола, следует отнестись со всей серьезностью: это объясняется специфическими условиями работы водяной системы отопления. Материал должен быть только новым и соответствовать целому перечню технических требований.

1.Удельный вес, технология изготовления. Не допускается монтаж «подпольного» обогрева из стальных водогазопроводных труб, даже если они произведены из нержавейки. СНиП (Строительные Нормы и Правила) запрещают использование сварных труб в закрытых системах теплого пола. Запрет действует независимо от разновидности шва (прямой он или спиральный).

Еще один минус труб, изготовленных из стали – большой вес. «Пирог» теплого пола, включающий бетонную стяжку, и без того имеет внушительный вес. Стальной контур резко увеличивает нагрузку на перекрытие.

2. Стойкость к внешним воздействиям. Именно от нее зависит долговечность контура, заливаемого бетоном. Монолит после застывания становится мощным накопителем и распределителем тепла (варианты с использованием «сухой» стяжки менее эффективны). Единственный минус: диагностика при поломках сложна, замена отдельного участка трубопровода практически невозможна. При порыве систему придется демонтировать целиком.

Чтобы избежать подобных неприятностей, выбирают трубы из химически инертного, термостойкого материала (должен выдерживать 90-95 оС), полностью защищенного от коррозии, с гладкой внутренней поверхностью, не склонной к образованию известковых отложений. Идеальный выбор – труба со специальной защитой от кислородной диффузии.

3. Прочность. С внешней стороны на стенки давит стяжка, изнутри – теплоноситель. Хотя критические показатели давления маловероятны, труба должна быть рассчитана на 10 бар (на случай экстремальных скачков).

4. Достаточная длина. Контур должен быть цельным, поскольку любые соединения (муфты, фитинги, сварка) – это потенциальные места протечек. Не обнаруженный вовремя порыв приводит к затоплению соседей снизу или к короткому замыканию в электросети. Еще один аргумент против стыков – большая вероятность «зарастания» труб и засорения системы в этих местах.

Длина контура определяется расчетным путем. Обычно материал для теплого пола поставляется в бухтах и отпускается в погонных метрах. Пластичность позволяет придать трубе криволинейную форму с изгибами нужного радиуса.

Размеры труб

Самые популярные диаметры контура – 16 и 20 мм, значительно реже применяется материал ∅ 25 мм. Решая, какая лучше труба для теплого водяного пола, учитывают следующее:

• чем меньше диаметр, тем больше гидравлическое сопротивление и меньше способность к теплообмену;
• при увеличении диаметра приходится наращивать толщину стяжки – в результате поднимается уровень пола (это не всегда возможно), увеличивается нагрузка на перекрытие.

Пример устройства водяного пола с пенополистиролом

От выбранного диаметра зависит предельный метраж контура. При увеличении длины трубы гидравлическое сопротивление жидкости растет и может превысить технические возможности циркуляционного насоса. Создается эффект «запертой петли»: насосный агрегат качает теплоноситель, а он стоит на месте.

В таблице 1 указаны рекомендуемые соотношения диаметров и предельных показателей длины контура.

Таблица 1

Если максимальной длины одного контура недостаточно, то рекомендуется использовать дополнительные контуры.

Водяной теплый пол из нескольких контуров