Расчет тепла теплого пола

Расчет теплого водяного пола

Современная система тёплых водяных полов отождествляется с высоким уровнем уюта и комфорта. Такой пол эффективно обогревает помещение и не оказывает вредного воздействия на жизнь и здоровье жильцов. Подобные результаты могут быть достигнуты только при условии правильно выполненных расчётов и грамотно проведённых монтажных работах.

Расчет теплого пола водяного

Тёплый водяной пол может являться основным источником отопления жилого помещения или служить вспомогательным обогревательным элементом. Основные расчёты таких полов базируются на данных схемы работы: лёгкий подогрев поверхности для улучшения комфорта или обеспечение полноценным теплом всей площади помещения. Выполнение второго варианта предполагает более сложную конструкцию тёплого пола и надёжную систему регулировки.

График комфортных температурных условий

Данные для расчётов

Расчёты и проектирование базируются на нескольких характеристиках помещения, а также выборе варианта отопления — основное или дополнительное. Немаловажными показателями являются тип, конфигурация и площадь помещения, в котором запланирован монтаж такого вида отопительной системы. К оптимальному варианту относится использование поэтажного плана с указанием всех необходимых для расчётов параметров и размеров. Допускается самостоятельное выполнение максимально точных замеров.

График расчета теплого пола

Чтобы определиться с величиной теплопотерь, потребуется наличие следующих данных:

• тип материалов, использованных в процессе строительства;
• вариант остекления, включая тип профиля и стеклопакета;
• температурные показатели в регионе проживания;
• использование дополнительных источников обогрева;
• точные размеры площади помещения;
• предполагаемый температурный режим в помещении;
• высота этажа.

Кроме того, учитывается толщина и изоляция пола, а также вид предполагаемого к использованию напольного покрытия, что оказывает непосредственное влияние на эффективность всей отопительной системы.

При выполнении расчётов следует принимать во внимание желаемую для обустраиваемого помещения температуру.

Расход трубы теплого пола в зависимости от шага петли

Особенности проектирования

Все расчёты водяных тёплых полов должны быть произведены предельно тщательно. Любые недочёты при проектировании могут быть исправлены только в результате полного или частичного демонтажа стяжки, что способно не только повредить внутреннюю отделку в помещении, но и приведёт к значительным затратам времени, сил и средств.

Рекомендуемые температурные показатели поверхности пола в зависимости от вида помещения составляют:

• жилое помещение — 29 °C;
• участки около наружных стен — 35 °C;
• ванные комнаты и зоны с высокой влажностью — 33 °C;
• под напольное покрытие из паркета — 27 °C.

Короткие трубы предполагают использование более слабого циркуляционного насоса, что делает систему экономически выгодной. Контур с диаметром 1,6 см не должен быть длиннее 100 метров, а для труб с диаметром 2 см максимальная длина составляет 120 метров.

Таблица решений для выбора системы водяного теплого пола

Правила расчёта

Для выполнения системы отопления на площади 10 квадратных оптимальным вариантом будет:

• использование 16 мм труб с длиной в 65 метров;
• показатели расхода используемого в системе насоса не могут быть меньше двух литров в минуту;
• контуры должны обладать равноценной длиной с разницей не более 20%;
• 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.

Таблица теплопотребления различных частей здания

Расчёты труб и мощности

Полученные в результате замеров данные являются основой для расчёта мощности такого оборудования, как нагревательный тепловой насос, газовый или электрический котёл, а также позволяют определить расстояние между трубами при выполнении монтажных работ.

Крепление труб к арматурной сетке

Чтобы правильно рассчитать необходимую для укладки длину труб, следует определиться с видом и особенностями этих элементов:

• нержавеющий гофрированный тип труб отличается эффективностью и качественной теплоотдачей;
• медные трубы характеризуются высоким уровнем теплоотдачи и внушительной стоимостью;
• сшитые полиэтиленовые трубы;
• металлопластиковый вариант труб с идеальным соотношением качества и стоимости;
• пенопропиленовые трубы с низкой теплопроводностью и доступной ценой.

Гофрированная труба для теплого пола — один из самых лучших вариантов для водяного подогрева пола

Значительно облегчить расчёты и сделать их максимально точными позволяет использование специальных компьютерных программ. Все расчёты должны выполняться с учётом способа монтажа и расстояния между трубами.

Основными показателями, характеризующими систему, являются:

• необходимая длина нагревательного контура;
• равномерность распределения выделяемой тепловой энергии;
• величина допустимых пределов активной тепловой нагрузки.

Следует учитывать, что при значительной площади отапливаемого помещения допускается увеличивать шаг укладки с одновременным увеличением температурного режима теплоносителя. Возможный диапазон шага при укладке составляет от пяти до шестидесяти сантиметров.

Наиболее распространённые соотношения расстояний и тепловых нагрузок:

• расстояние в 15 сантиметров соответствует теплоносителю от 800 Вт на 10 м²;
• расстояние в 20 сантиметров соответствует теплоносителю от 500 до 800 Вт на 10 м²;
• расстояние в 30 сантиметров соответствует теплоносителю до 500 Вт на 10 м².

Чтобы точно знать, достаточно ли использовать систему как единственный источник обогрева или же «тёплые полы» могут служить исключительно дополнением к основному отоплению, необходимо выполнить черновой, предварительный расчёт.

Схема подключения водяного теплого пола к котлу

Черновые расчёты теплового контура

Чтобы определить плотность эффективного теплового потока, отдаваемого м² тёплых полов, необходимо воспользоваться формулой:

g (Вт/м²) = Q (Вт) / F (м²)

где:

• g — показатель плотности теплового потока;
• Q — суммарный показатель теплопотерь в помещении;
• F — предполагаемая к обустройству площадь пола.

Для вычислений величины Q учитывается площадь всех окон, средняя высота потолков в помещении, теплоизоляционные характеристики полов, стен и кровли. При выполнении напольного отопления в качестве дополнительного, суммарный объём теплопотерь целесообразно определять в форме процентного соотношения.

При расчётах величины F учёту подлежит только участок пола, участвующий в процессе обогрева помещения. На участках расположения предметов интерьера и мебели следует оставлять свободные зоны шириной порядка 50 сантиметров.

Для определения средней температуры теплоносителя в условиях нагревательного контура используется формула:

ΔТ (°С) = (TR + TO) / 2

где:

• TR — температурный показатель на участке входа в нагревательный контур;
• ТО — температурный показатель на участке выхода из нагревательного контура.

Рекомендуемые температурные параметры в °С на вход и выход для стандартного теплоносителя составляют: 55—45, 50—40, 45—35, 40—30. Следует учитывать, что температурный показатель на подачу не может быть выше 55 °С, с условием температуры на обратный контур с разницей в 5 °С.

В соответствии с полученными величинами g и ΔТ выполняется подбор диаметра и шага для монтажа труб. Удобно использовать специальную таблицу.

Таблицы расчета теплового потока для теплого пола в зависимости от материала напольного покрытия

Таблицы расчета теплового потока для теплого пола в зависимости от материала напольного покрытия

Таблицы расчета теплового потока для теплого пола в зависимости от материала напольного покрытия

Таблицы расчета теплового потока для теплого пола в зависимости от материала напольного покрытия

На следующем этапе производится расчёт приблизительной длины задействованных в системе труб. С этой целью необходимо разделить показатель площади обогреваемого пола в м² на расстояние между уложенными трубами в метрах. К полученному показателю следует прибавить запас длины на выполнение загибов и подключение к длине прибавляется длина на загибы труб и длина на подключение к системе коллекторов.

При известной длине и диаметре труб легко высчитывается показатель объёма и скорость теплоносителя, оптимальная величина которого составляет 0,15—1 метр в секунду. При более высоких значениях скорости движения следует увеличить показатель диаметра используемых труб.

Правильный выбор насоса, используемого в отопительном контуре, базируется на величине расхода теплоносителя с запасом в двадцать процентов. Такое увеличение показателя соответствует параметрам гидравлического сопротивления в трубной системе. Подбор наноса для циркуляции нескольких отопительных систем заключается в соответствии показателей мощности этого оборудования с общим расходом всех используемых отопительных контуров.

Расчет стоимости теплого пола

Советы и рекомендации

Чтобы получить максимально точные расчёты, целесообразно обратиться за консультацией профессионалов, специализирующихся на выполнении монтажа внутренних инженерных коммуникаций.

Допускается использование онлайн-калькулятора, который облегчит расчёты, но даст весьма приблизительные вычисления, представляющие общую информацию о масштабах предстоящих монтажных работ.

Пример расчета водяного теплого пола

Для обогрева старых и ветхих сооружений, не обладающих качественным утеплением, нецелесообразно использовать систему тёплых водяных полов в качестве единственного отопительного элемента, что обусловлено низкой степенью эффективности и высоким уровнем энергозатрат.

Уровень технической грамотности всех выполненных расчётов оказывает непосредственное влияние на качественные характеристики монтируемой отопительной системы. Правильные расчёты позволяют оптимизировать финансовые затраты не только на процесс установки водяного обогрева полов, но и минимизировать расходы во время эксплуатации и обслуживания всей отопительной системы.

Внешне теплый пол кажется довольно простой конструкцией, но тем не менее, без правильного расчета собрать ее нельзя. Во время вычислений станет ясно, какое количество теплоносителя потребуется и сколько нужно труб. Разберемся, как рассчитать теплый водяной пол и что для этого требуется знать.

Расчет труб

Практика показывает, что предельная длина рукава, требуемая для формирования линий теплого пола не должна быть больше 110 — 120 п.м.

Количество материала напрямую связано с тем, какой способ сборки будет использован при монтаже отопительной системы.

В комнатах с большой площадью, которые обладают квадратной или прямоугольной формой, имеет смысл применять такой метод укладки, как «улитка». Он обеспечит равномерный нагрев, в комнате станет тепло и комфортно. Если помещение отличается большой длиной, то допустимо применять «змейку».

Для того, чтобы жилец не чувствовал разницы между зонами напольного покрытия, требуется укладывать трубы с определенным расстоянием между ними. У границы помещения она может составлять 100 мм. Далее расстояние можно увеличивать с шагом в 50 мм. Но следует учесть, что дистанция между трубами не должна быть более, чем 300 мм. Иначе по такому покрытию будет неприятно ходить.

Для того, чтобы узнать, как рассчитать водяной теплый пол, не нужны какие-то схемы или таблицы, все довольно просто.

Теоретически на один кв. м пола требуется уложить 5 п.м. трубы. Такой метод подсчета можно отнести к самому простому. При этом алгоритме шаг принимают до 200 мм. Размер сечения рукава трубы можно определить, используя следующее выражение L = S / N * 1,1 – в ней учтены S – площадь помещения, N – шаг между рукавами, 1,1 — резерв рукава для выполнения изгибов. Разберем простой пример.

• Площадь комнаты 15 кв.м.
• Дистанция между распределителем (коллектором) и полом — 4 м.
• Дистанция между рукавами 150 мм.

В итоге 15 / 0,15 * 1,1 + (4 * 2) = 118 м.

Подсчитывая размер трубопровода, надо учитывать параметры рукава и сырья, из которого они произведены. Для рукавов из металлопластика и размером 16 мм, предельная длина контура не более 100 п.м. Некоторые мастера полагают, что разумная длина лежит в интервале 75 — 80.

Трубы из сшитого полиэтилена, применяемые для формирования отопительного комплекса, и с размером сечения 18 мм, должны иметь длину не более 120 п. м.

Подбор материала выполняют, учитывая площадь комнаты. Необходимо помнить о том, что качество изготовления влияет на продолжительность эксплуатации. Как показывает многолетний опыт монтажа отопительного комплекса, оптимальным решением будет применение металлопластика.

Расчет мощности

Перед началом расчета характеристик водяного теплого пола, требуется подготовить схему комнаты. Для этого рисуют на бумаге с миллиметровой разметкой в масштабе 500 мм в 1 см. На плане надо указать размещение проемов и их размеров.

На следующем необходимо просчитать шаг размещения труб и их диаметры. Для этого приема следующие условия – предельная поверхность обогрева не может быть больше 20 кв. м. Если площадь комнаты превышает указанные параметры, то необходимо монтировать два тепловых контура. При этом требуется помнить что, в одном контуре не может быть уложено более 100 п. м. Каждый из них должен быть подключен к отдельному отводу.

Пример плана укладки теплого пола.

В ходе выполнения расчета такой системы отопления требуется учесть основные тепловые потери. Как правило “мостики холода”, то есть места, где тепло покидает помещение, расположены рядом с окнами и дверьми. А значит, расстояние от трубопровода до стены не должно быть более 250 мм.

Один элемент контура может располагаться не дальше, чем 500 мм. Это определяется диаметром трубы. Для расчета количества труб требуется замерить их длину и увеличить на коэффициент. К полученным данным имеет смысл добавить 2 метра, необходимые для подведения контура к стояку.

Чтобы рассчитать количество рукавов, надо замерить их длину и результат умножить на индекс, позволяющий преобразить чертежные размеры в фактические. К полученному итогу добавляется 2 м, которые нужны для подведения к стояку.

На втором этапе можно подсчитать объем подложки. Для этого надо вычислить площадь обогреваемого помещения, т. е. перемножить длину на ширину.

В случае сложной конфигурации основания, можно получить неточные итоги. Для расчета надо будет разбить помещение на квадраты и после этого приниматься за вычисления.

Расчет всех нужных параметров для выполнения монтажа нельзя назвать сложным. Однако несведущему человеку лучше не испытывать судьбу и тщательно выполнять все требования руководства по эксплуатации, поставляемому к каждому набору.

Но если исходя из площади пола в комнате, вы захотите сменить шаг, чтобы достигнуть чуть лучшего температурного режима, то этого будет мало. Имеется настройка параметров, которые отвечают за оптимальный микроклимат.

Расчет теплопотерь

После определения этой характеристики можно будет узнать, какое количество тепла должен будет генерировать водяной пол, чтобы в комнате была нормальная температура. После этого подбирает требуемое оборудование – котел, насос и арматура.

Можно сказать и так – выяснить, какой объем тепла необходим, можно из компенсации теплопотерь здания.

Связь между этими характеристиками определяют по формуле расчета теплого водяного пола:

(1) Mп = 1,2 х Q, где:

• Mп — требуемая мощность отопительной системы;
• Q — совокупные утраты тепла.

Для подсчета потерь надо проделать следующие манипуляции – выполнить замеры и узнать габариты проемов, потолочных перекрытий и стен с внешней стороны строения. Пол не нужно включать в расчет, так как он будет обогреваться.

Для проведения вычислений необходимо определить индекс теплопроводности материалов, из которых произведены строительные конструкции. Для получения данных об этих коэффициентах потребуется использовать справочники.

Расчет должен быть выполнен для каждого компонента сооружения отдельно. Здесь подойдет следующее выражение:

(2) Q = 1/R*(tв-tн)*S х (1+∑b), в которой:

• R – термосопротивление материала для конструкции;
• S – ее площадь;
• tв и tн — температура внутренняя и внешняя, при этом внешняя должна приниматься по самому малому уровню;
• b — утраты тепла, которые связаны с расположением как здание в пространстве.

Характеристику термосопротивления можно вычислить самостоятельно. Для этого надо поделить толщину конструкции на коэффициент теплопроводности материала изготовления. Величина b сопряжена с тем, как именно располагает дом – 0,1 – север, северо-запад или северо-восток; 0,05 – запад, юго-восток; 0 – юг, юго-запад.

Образец расчета

Предположим, что стены собраны из пеноблоков, толщина которых составляет 200 мм. Совокупная площадь конструкции 60 кв. м. Температура на улице лежит на уровне – 25, в помещении + 20, здание сориентировано на юго-восток.

Зная коэффициент теплопроводности пенобетона – 0,3 Вт/(м*С), теперь можно рассчитать размер тепловых потерь через стеновую конструкцию R=0,2/0,3= 0,67 м2С/Вт.

Нельзя забывать и то, что существуют тепловые потери через внешнюю отделку здания, например, штукатурку. Если она составляет 20 мм, то соответственно Rшт. = 0,02/0,3 = 0,07 м2С/Вт. Для получения совокупных тепловых потерь одной стены требуется сложить R и Rш. В итоге получим 0,67+0,07 = 0,74 м2С/Вт. По этому алгоритму проводят расчет размера тепловых потерь через остальные домовые конструкции. Сумма полученных результатов покажет тепловые потери всего дома. С применением формулы (1) получают требуемую мощность теплого водяного пола.

При планировании ремонта можно выполнить ручной расчет, но необходимо подойти к снятию размеров со всей серьезностью.

Какие данные потребуются

Для совершения подсчетов теплого водного пола потребуется информация о материалах, из которых возведено здание и разумеется, параметры системы отопления, то есть данные о рабочих температурах и давлении. Кроме перечисленных параметров учитывают размер сечения рукава и конфигурацию сборки системы трубопровода.

Расчет на 10 м кв.

Для вычисления параметров на десять кв. м. потребуется разделить полученный итоговый результат на площадь всех помещений, обогреваемых с использованием теплого водного пола и перемножить на 10.

Проектирование водяных полов: особенности

При выполнении своими руками расчета, надо помнить о некоторых тонкостях. План теплого водного пола имеет смысл создавать для помещений с размером более 20 квадратных метров. Кроме этого, в многоквартирных сооружениях укладывать водные полны недопустимо. Это запрещено строительными нормами.

Так как в доме имеется несколько комнат с разной площадью, длина трубопровода в каждой комнате будет отличаться от другой. Поэтому требуется обеспечить равное давление теплоносителя по всей системе отопления. При этом учитывается, что давление, нагнетаемое насосом, всегда имеет постоянную величину. Это приводит к тому, что теплоноситель, подаваемый в более длинный участок системы отопления, будет быстрее остывать. В результате, финишное покрытие начнет неравномерно прогреваться.

При проектировании теплого водяного пола требуется помнить и то, что из-за большого размера давления в длинный трубопровод теплоноситель может вообще не поступать, так как будет уходить в трубы меньшего размера. Поэтому на этапе планирования требуется установка распределительного устройства.

В ходе проектирования создают план разбивки основания на несколько зон, особенно для помещений с большими площадями. Разделение позволить спланировать размещение температурных швов. Размер одной зоны не должен превышать 40 кв. м. Этот шов необходим для компенсирования теплового расширения основания. Кстати, такая разбивка необходима для помещений, которые имеют Г- или П-образную форму, вне зависимости от их размеров. При формировании схемы монтажа указывают наличие температурных швов. Также отдельно прописывается и то, что во время монтажа трубопроводов при переходе через температурный шов укладывают в защитный гофрированный кожух.

Еще одна особенность, которую требуется указать – тип применяемой стяжки. Кроме этого, в ходе расчетов учитывается температура поверхности труб. Это поможет определиться с типам финишного покрытия. У каждого из них имеется свой температурный предел, например, паркет не может быть нагрет выше 25 градусов.

Заметки юного инженера

В просторах всемирной паутины очень много информации о водяном теплом поле: схемы укладки, подходящий материал труб и прочее. Казалось бы, что всего этого предостаточно для проектирования без забот. Только вот методика расчета водяного теплого пола у каждого производителя своя, а порой тот же самый производитель предлагает пользоваться очень странными номограммами, не внушающими доверия. Опять же, что же делать, если производитель еще не выбран заказчиком, а теплоотдачу теплого пола и остальные характеристики мы должны рассчитать. Излазив интернет в свое время вдоль и поперек, не нашла ни одной более менее адекватной методики расчета.

К счастью, методика нашлась, посоветовали мне ее коллеги. С радостью привожу ее на блоге.

Исходные данные для расчета:

1. Температура в подающем трубопроводе системы теплого пола tп, оС;
2. Температура в обратном трубопроводе системы теплого пола tо, оС;
3. Температура воздуха в рассчитываемом помещении tв, оС;
4. Температура в нижележащем помещении tниз, оС;
5. Внутренний диаметр труб теплого пола Dв, м;
6. Наружный диаметр труб теплого пола Dн, м;
7. Коэффициент теплопроводности материала труб λтр, Вт/мК;
8. Коэффициент теплоотдачи нижележащей горизонтальной поверхности αн, Вт/м2К;
   (определяется по СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» табл. 4 и 6, данные таблицы приведены ниже под номером 1 и 2)
9. Коэффициент внутренней теплоотдачи (от теплоносителя к внутренней стенке трубы) αвн, Вт/м2К;
10. Коэффициент теплоотдачи пола αп, Вт/м2К (обычно принимается 10-12 Вт/м2К);

А также необходимо знать конструкцию пола, для того чтобы посчитать термическое сопротивление слоев над трубами Rв, м2К/Вт, и под трубами Rн, м2К/Вт, которое находится по несложной формуле:

Таблица 1 — Коэффициент теплоотдачи нижележащей поверхности αн (по СП 50.13330.2012)

Таблица 2 — Коэффициент теплоотдачи нижележащей поверхности αн (по СП 50.13330.2012)

Расчет:

1. Средняя температура теплоносителя tср, оС:

2. Приведенное термическое сопротивление над трубамиRвв, м2К/Вт:

3. Приведенное термическое сопротивление под трубамиRнн, м2К/Вт:

4. Угол между поверхностью пола и линией максимального термического сопротивления (вверх), градусы:

где В – шаг укладки труб, см (задаемся шагом 0,10/0,15/0,20/0,25 м);

– суммарная толщина слоев над трубами, м;

5. Максимальное термическое сопротивление слоев труб над трубой Rвmax, , м2К/Вт:

6. Отношение тепловых потоков «низ/верх»:

7. Приведенное термическое сопротивление стенок трубы Rтр, м2К/Вт:

8. Тепловой поток по направлению вверх qв , Вт/м2:

!!! Именно это число участвует при получении общей теплоотдачи пола. Умножив данное число на полезную площадь пола, мы получим количество тепла, отдаваемое теплым полом.

9. Тепловой поток по направлению вниз qн , Вт/м2:

10. Суммарный удельный тепловой поток qa, Вт/м2:

11. Суммарный тепловой поток на погонный метр теплого пола ql, Вт/м:

12. Максимальная температура пола tпmax, oC:

13. Минимальная температура пола tпmin, oC:

14. Средняя температура пола tпср, oC:

Данная температура должна быть меньше либо равна нормируемой.

Средняя температура пола нормируется СП 60.13330.2012 «Отопление, Вентиляция и Кондиционирование» пункт 6.4.8: » Среднюю температуру поверхности строительных конструкций со встроенными нагревательными элементами в расчетных условиях следует принимать не выше, °С:

70 — для стен;

26 — для полов помещений с постоянным пребыванием людей;

23 — для полов детских учреждений согласно СП 118.13330;

31 — для полов помещений с временным пребыванием людей, а также для обходных дорожек, скамей крытых плавательных бассейнов;

по расчету — для потолков согласно 5.8.

Температура поверхности пола по оси нагревательного элемента в детских учреждениях, жилых зданиях и плавательных бассейнах не должна превышать 35 °С. Ограничения температуры поверхности пола не распространяются на встроенные в перекрытие или пол одиночные трубы систем отопления.»

Если температура получилась больше, чем нормируемая, то задаемся шагом побольше и проделываем расчет сначала. Если и это не помогает, то есть еще такие варианты:

— уменьшить температуру теплоносителя;

-изменить конструкцию пола над трубами, а именно увеличить Rв, м2К/Вт Для удобства подбора шага и других параметров советую вам завести табличку в Excel с расчетом.

Пример расчета теплого пола

Исходные данные:

Расчет:

1. Средняя температура теплоносителя tср:

2. Приведенное термическое сопротивление над трубами Rвв:

3. Приведенное термическое сопротивление под трубами Rнн:

4. Угол между поверхностью пола и линией максимального термического сопротивления (вверх), градусы:

Принимаем шаг укладки В=0,15 м

5. Максимальное термическое сопротивление слоев труб над трубой Rвmax:

6. Отношение тепловых потоков «низ/верх»:

7. Приведенное термическое сопротивление стенок трубы Rтр:

8. Тепловой поток по направлению вверх qв :

Полезная площадь комнаты 10 м2, следовательно, теплоотдача теплого пола: Q=74,410=744 Вт 9. Тепловой поток по направлению вниз qн :

10. Суммарный удельный тепловой поток qa:

11. Суммарный тепловой поток на погонный метр теплого пола ql:

12. Максимальная температура пола tпmax, oC:

13. Минимальная температура пола tпmin, oC:

14. Средняя температура пола tпср, oC:

Данная температура меньше нормируемой, а именно для зон с постоянным пребыванием людей температура пола не должна быть выше 26 оС (по 6.4.8 СП 60.13330.2012) В результате расчета мы подобрали шаг труб водяного теплого пола, вычислили при этом шаге теплоотдачу теплого пола и среднюю температуру поверхности пола.

Если тебя интересует «Регулирование теплоотдачи водяного теплого пола» кликай сюда

Всем, кто занимается проектированием теплого пола, рекомендую к просмотру:

Теплый пол – дополнительная система поддержания постоянной температуры. Он может применятся как основной источник тепла в доме (обычно для относительно небольших площадей). Преимуществом такого технологического решения является его способность достигать более равномерной температуры и уменьшать ее колебания.

Мощность водяного теплого пола требует тщательного предварительного расчета параметров всех необходимых компонентов. В этом статье мы рассмотрим факторы, которые влияют на энергопотребление и укажем возможные направления оптимизации дизайна именно вашей домашней системы.

Данные, необходимые для расчета мощности

Независимо от производителя, ваш пол будет в обязательном порядке включать:

1. Первичный источник тепла, т.е. или централизованное отопление, или частный котел.
2. Набор распределительных коллекторов.
3. Систему связанных труб для регулярной перекачки термического носителя.
4. Комплекс температурного регулирования.

Обратите внимание, что как теплоноситель иногда используется дешевый антифриз (этиленгликоль). Такое решение имеет практический смысл в условиях непостоянно используемого дома или помещений в северных регионах, ведь по неаккуратности оставленная в трубах и замерзшая вода создаст серьезные проблемы при дальнейшей эксплуатации.

Трубы – важнейший и наиболее массивный компонент. Перечислим их разновидности:

1. Пенопропиленовые, т.е. полимерные.
2. Гофрированные.
3. Полиэтиленовые, произведенные из сшитого полимера.
4. Металлопластиковые.
5. Медные. Это лучший материал по характеристикам, но такие изделия обходятся недешево.

Если вы собираетесь устанавливать термопол в качестве единственного источника, вам не обойтись без трудоемких инженерных вычислений (смотрите расчет мощности теплого пола водяного через калькулятор онлайн), которые должны учитывать множество взаимосвязанных факторов. Подобные расчеты более надежно проведут и адаптируют к случаю конкретного помещения специалисты в области инженерной гидравлики.

Учитывайте общую площадь помещения, предпочтительную для вас температуру воздуха, характеристики стен, параметры покрытий у ранее произведенных утеплений, материалы и конструкцию окон. Если пол выполнен из цельной доски, то потребуется увеличение всех параметров. Залогом эффективности системы является качество теплоизоляции и плотность монтирования труб. При неудачно проведенных расчетах потери составляют более 25%.

Для качественного вычисления мощности теплого водяного пола на метр нужен строительный план, где отображены все входы и выходы. В ходе циркуляции термопереносчик (вода или технический спирт-антифриз) теряет кинетическую энергию (за счет натурального теплообмена с трубами и землей). Температура падает, и поверхности прогреваются в различной степени. Если трубы окажутся неудачно распределенными, часть дома останется холодной вне зависимости от уровня потребления элекроэнергии. В то же время большая протяженность труб в составе одной системы обогрева и количество изгибов между ними замедляет циркуляцию жидкости.

Уровень нагрева жилого помещения не должен пересушивать воздух. Оптимальный контур инсталлированных труб находится в пределах 80-90 сантиметров, а общая площадь не превышает 20 м2. Для обогрева помещений большей площади необходимо разделять их на несколько контуров. Каждый из них будет работать независимо. После этого выбирайте коллектор требуемой конструкции с совместимым интерфейсом. Сейчас стало возможным использовать клапаны для настройки, которые помогают задавать необходимую интенсивность подачи жидкости-теплоносителя в ту или иную комнату. Иными словами, конечный пользователь может регулировать индивидуальную температуру в разных комнатах вашего дома.

Длина трубы прямо пропорциональна ее гидравлическому сопротивлению. Также оно значительно вырастет, если вы увеличите количество поворотов труб. На обогрев таких помещений, как балкон или веранда, требуется больше тепловой энергии, чем для обогрева «обычных комнат. Поэтому они отапливаются отдельно, т.е. потребуется проектирование и установка дополнительных контуров.

На 1 м² пола требуется 5 м труб с учетом стандартной процедуры укладки. Поэтому для поддержания отопления в модельном помещении площадью 20 м² понадобится 100 м труб.

Для достижения мощности 50 Вт/м² периодичность укладки должна быть примерно 30 см. Если уменьшить ее до 20 см, то мощность возрастет в полтора раза. Бывает, что невозможно обеспечить небольшое межтрубное расстояние. Это может произойти в силу конструкционных ограничений на некоторых участках. Тогда придется усиливать нагрев теплоносителя, что не всегда достижимо.

При проектировании следует сразу понять потенциальные тепловые потери и в каких местах они будут происходить. Обычно ими становятся окна и двери, а также дефекты стен. Например, существуют стандартные рекомендации:

1. Нет инженерного смысла делать расстояние между трубами и стенами менее 10 см. Рекомендуемое удаление – 25 см.
2. Требуемое межтрубное расстояние связано с диаметров этих труб и рабочей температурой носителя.
3. К рассчитанной общей длине трубной системы добавляют 2-3 метра, которые будут использованы при подводке системы к стояку.

Параллельная техника укладки труб (известная как «змейка») используется в помещениях с исключительно внутренними стенами (ванна и туалет).Кроме того, в некоторых спальнях и детских специально утепляется наружная стена на этапе первичной отделки. Согласно теоретической гидравлике, параллельная укладка становится наиболее экономичным решением. Витки закрепляются вдоль стен и возле окон. Шаг варьируется и определяться спецификой работ. В местах, где прогнозируются наибольшие потери энергии, допускается устанавливать шаг 15 см.

Для прогрева просторных гостиных эффективной будет спиральная методика. Она сложнее в реализации, но во многих случаях оправдывает потраченные на нее усилия и средства, ведь именно при спиральной укладке достигается наиболее равномерное прогревание комнаты. Конец трубы, который территориально близок к коллектору, одновременно находится возле самого удаленного участка. Так выравнивают температуру, потери вследствие теплообмена не чувствуются жителями. Рекомендуется для холодных внешних стен. Межтрубное расстояние варьируется от 15 до 35 см. Учитывайте климат и комфортную температуру.

Гидроизоляция и теплоизоляция относятся к факультативным мерам. Демпферная лента минимизирует цементно-бетонную стяжку. Гидрофобной пленкой нужно оградить трубы от пола. Теплоизоляция пола помогает сэкономить до 20% энергии. Рассмотрите высококачественные и современные решения со стекловатой, пенобетоном, пенополистиролом. При нахождении квартиры на первом этаже достаточно проложить два сантиметра изоляции. В противном случае придется увеличить толщину.

Формула расчета

Если чувствуете в себе уверенность и готовы рассчитать мощность водяного теплого пола, то следуйте алгоритму:

1. Найдите произведение площади обогреваемого помещения (в метрах квадратных) и разницы температур входящего и выходящего термоносителя (в градусах).
2. Учтите эмпирические коэффициенты для вашего материала труб и материала полового покрытия (дерево, ламинат, плитка).
3. Принципиально, чтобы теплоотдача не увеличивала теплопотери более чем на 25%. В противном случае придется произвести перерасчет для другого диаметра труб и характера их укладки.
4. Выполните расчеты, учитывая, что показатель мощности равен диаметру выбранных труб, умноженному на коэффициент эффективности системы.

Для экономии времени и исключения грубых ошибок рекомендуется воспользоваться электронными калькуляторами расчета водяного пола.

Грамотный предварительный расчет мощности теплого пола на 1 м2 водяного нагрева сэкономит вам массу средств и нервов, а достигнутый результат будет радовать на протяжении многих лет.

>Как рассчитать теплоотдачу теплых водяных полов

Схемы и примеры

Помещение

Простейшая схема расчета потребности в тепле в зависимости от площади помещения была заложена еще в СНиПы полувековой давности. На один квадрат площади полагалось выделить тепловую мощность в сто ватт. Скажем, на комнату размером 4х5 метров положено 4*5*0,1=2 киловатта тепла.

Увы, простые расчеты далеко не всегда дают точный результат.

Расчет по площади пренебрегает рядом дополнительных параметров:

Высота потолка далеко не всегда равна стандартным в 60-е годы 2,5 метрам. В сталинках типичны трехметровые потолки, а в новостройках — высотой 2,7-2,8 метра. Очевидно, что с увеличением объема помещения вырастет и необходимая для его обогрева мощность;

• Требования к утеплению новых зданий сильно изменились за последние десятилетия. Согласно СНиП 23-02-2003, наружные стены жилых домов должны утепляться минеральной ватой или пенопластом. Лучшее утепление означает меньшие теплопотери;
• Остекление тоже вносит свою лепту в тепловой баланс здания. Через тройной стеклопакет с энергосберегающим стеклом будет теряться явно меньшее количество тепла, чем через остекление в одну нитку;

Наконец, в разных климатических зонах потери тепла опять-таки будут различаться. Физика, камрады: при неизменной теплопроводности ограждающей конструкции поток тепла через нее будет прямо пропорционален разности температур по обе ее стороны.

Именно поэтому для получения точного результата используется несколько усложненная формула: Q=V*Dt*k/860.

Переменные в ней (слева направо):

1. Мощность (КВт);
2. Отапливаемый объем (м3);
3. Разница температур снаружи и внутри дома;
4. Коэффициент утепления.

Разница температур рассчитывается как разность санитарных норм для жилых помещений (18 — 22 градуса в зависимости от зимних температур и расположения комнаты в центре или в торце дома) и температуры самых холодных пяти дней в году.

В первом столбце — температура самых холодных пятидневок для некоторых городов России.

Подобрать коэффициент утепления поможет таблица:

Давайте воспользуемся этой формулой для подбора тепловой мощности системы отопления частного дома со следующими параметрами:

• Размер по фундаменту — 8х8 метров;
• Один этаж;
• Стены имеют наружное утепление;
• Окна — тройные стеклопакеты;
• Высота потолков — 2,6 метра;
• В доме поддерживается температура +22С;
• Температура самой холодной зимней пятидневки — -15С.

Итак:

1. Коэффициент k возьмем равным 0,8;
2. Dt = 22 — -15=37;
3. Объем дома равен 8*8*2,6=166,4 м3;
4. Подставляем значения в формулу: Q=166,4*37*0,8/860=5,7 киловатта.

Радиатор

Для всех приборов фабричного изготовления производитель указывает два параметра:

• Тепловую мощность;
• Тепловой напор, при котором радиатор способен отдать эту мощность.

На практике напор в 70 градусов — скорее исключение, чем правило:

• В системе центрального отопления теплоноситель нагрет до 90С только на подаче и только в верхней зоне температурного графика (то есть в пик холодов). Чем теплее на улице — тем холоднее батареи;
• На автономном отоплении вообще типичны безопасные для пластиковых и металлопластиковых труб 70С на подаче и 50 на обратном трубопроводе.

Автономное отопление. На подаче — 65 градусов.

Именно поэтому расчет мощности радиаторов отопления заводского производства (не только стальных, но и любых других) выполняют по формуле Q=A*Dt*k. В ней:

Изящество предлагаемой схемы расчета именно в том, что эти параметры не нужно искать. Их произведение (A*k) равно результату деления заявленной производителем мощности на тепловой напор, при котором прибор отдаст эту мощность.

Давайте выполним расчет радиаторов отопления для следующих условий:

Пластинчатый радиатор имеет заявленную мощность в 700 ватт при тепловом напоре 70 градусов (90С/20С);

• Фактическая температура воздуха в комнате должна составлять 25 градусов;
• Теплоноситель будет нагрет до 60С.

Приступим:

1. Произведение площади и коэффициента теплопередачи равно 700/70=10;
2. Реальный тепловой напор при заданных условиях будет равен 60-25=35 градусов;
3. 10*35=350. Именно такой будет мощность стальных пластин в описанных условиях.

На фото — секционный стальной радиатор.

Очень точный расчет радиаторов отопления

Выше мы привели в пример очень простой расчет количества радиаторов отопления на площадь. Он не учитывает многие факторы, такие как качество теплоизоляции стен, вид остекления, минимальная наружная температура и многие другие. Пользуясь упрощенными вычислениями, мы можем наделать ошибок, в результате чего некоторые комнаты получатся холодными, а некоторые – слишком жаркими. Температура поддается коррекции с помощью запорных кранов, но лучше всего предусмотреть все заранее – хотя бы ради экономии материалов.

Если во время строительства своего дома вы уделили достойное внимание его утеплению, то в дальнейшем вы хорошо сэкономите на отоплении. Как производится точный расчет количества радиаторов отопления в частном доме? Будем учитывать понижающие и повышающие коэффициенты

Для начала затронем остекление. Если в доме установлены одинарные окна, используем коэффициент 1,27. Для двойных стеклопакетов коэффициент не применяется (на самом деле он составляет 1,0). Если в доме стоят тройные стеклопакеты, применяем понижающий коэффициент 0,85

Как производится точный расчет количества радиаторов отопления в частном доме? Будем учитывать понижающие и повышающие коэффициенты. Для начала затронем остекление. Если в доме установлены одинарные окна, используем коэффициент 1,27. Для двойных стеклопакетов коэффициент не применяется (на самом деле он составляет 1,0). Если в доме стоят тройные стеклопакеты, применяем понижающий коэффициент 0,85.

Стены в доме выложены в два кирпича или в их конструкции предусмотрен утеплитель? Тогда применяем коэффициент 1,0. Если обеспечить дополнительную теплоизоляцию, можно смело использовать понижающий коэффициент 0,85 – расходы на обогрев уменьшатся. Если теплоизоляции нет, применяем повышающий коэффициент 1,27.

Обратите внимание, что обогрев домовладения с одинарными окнами и плохой теплоизоляцией приводит к большим тепловым (и денежным) потерям. Выполняя расчет количества батарей отопления на площадь, необходимо учитывать соотношение площади полов и окон

В идеале это соотношение составляет 30% – в этом случае применяем коэффициент 1,0. Если вы любите большие окна, а соотношение составит 40%, следует применить коэффициент 1,1, а при соотношении 50% нужно умножить мощность на коэффициент 1,2. Если соотношение составит 10% или 20%, применяем понижающие коэффициенты 0,8 или 0,9

Выполняя расчет количества батарей отопления на площадь, необходимо учитывать соотношение площади полов и окон. В идеале это соотношение составляет 30% – в этом случае применяем коэффициент 1,0. Если вы любите большие окна, а соотношение составит 40%, следует применить коэффициент 1,1, а при соотношении 50% нужно умножить мощность на коэффициент 1,2. Если соотношение составит 10% или 20%, применяем понижающие коэффициенты 0,8 или 0,9.

Высота потолков – не менее важный параметр. Применяем здесь следующие коэффициенты:

Таблица расчета количества секций радиатора отопление в зависимости от площади помещения и высоты потолков.

За потолком находится чердак или еще одна жилая комната? И здесь мы применяем дополнительные коэффициенты. Если наверху отапливаемый чердак (или с утеплением), умножаем мощность на 0,9, а если жилое помещение – на 0,8. За потолком обычный неотапливаемый чердак? Применяем коэффициент 1,0 (или просто не берем его в расчет).

После потолков примемся за стены – вот коэффициенты:

• одна наружная стена — 1,1;
• две наружные стены (угловая комната) – 1,2;
• три наружные стены (последняя комната в вытянутом доме, хате) – 1,3;
• четыре наружные стены (однокомнатный домик, хозпостройка) – 1,4.

Также в расчет берется средняя температура воздуха в самый холодный зимний период (тот самый региональный коэффициент):

• холода до –35 °C – 1,5 (очень большой запас, позволяющий не замерзнуть);
• морозы до –25 °C – 1,3 (подходит для Сибири);
• температура до –20 °C – 1,1 (средняя полоса России);
• температура до –15 °C – 0,9;
• температура до –10 °C – 0,7.

Последние два коэффициента используются в жарких южных регионах. Но даже тут принято оставлять солидный запас на случай холодов или специально для теплолюбивых людей .

Получив итоговую тепловую мощность, необходимую для обогрева выбранного помещения, следует разделить ее на теплоотдачу одной секции. В результате мы получим требуемое количество секций и сможем отправиться в магазин

Обратите внимание, что данные расчеты предусматривают базовую мощность обогрева в размере 100 Вт на 1 кв. м

Если вы боитесь ошибиться в расчетах, обратитесь за помощью к профильным специалистам. Они выполнят максимально точные расчеты и вычислят требуемую для обогрева тепловую мощность.

Воздушные теплообменники

Один из самых распространённых на сегодняшний день теплообменных аппаратов – это трубчатые оребрённые теплообменники. Их ещё называют змеевиками. Где их только не устанавливают, начиная от фанкойлов (от англ. fan + coil, т.е. «вентилятор» + «змеевик») во внутренних блоках сплит-систем и заканчивая гигантскими рекуператорами дымовых газов (отбор теплоты от горячего дымового газа и передача его на нужды отопления) в котельных установках на ТЭЦ. Вот почему расчет змеевикового теплообменника зависит от того применения, куда этот теплообменник пойдёт в эксплуатацию. Промышленные воздухоохладители (ВОПы), устанавливаемые в камерах шоковой заморозки мяса, в морозильных камерах низких температур и на других объектах пищевого холодоснабжения, требуют определённых конструктивных особенностей в своём исполнении. Расстояния между ламелями (оребрением) должно быть максимальным, для увеличения времени непрерывной работы между циклами оттайки. Испарители для ЦОДов (центров обработки данных), наоборот, делают как можно более компактными, зажимая межламельные расстояния до минимума. Такие теплообменники работают в «чистых зонах», окруженные фильтрами тонкой очистки (вплоть до класса HEPA), поэтому такой расчет трубчатого теплообменника проводят с упором на минимизацию габаритов.

Пластинчатые теплообменники

В настоящее время стабильным спросом пользуются пластинчатые теплообменники. По своему конструктивному исполнению они бывают полностью разборными и полусварными, меднопаяными и никельпаяными, сварными и спаянными диффузионным методом (без припоя). Тепловой расчет пластинчатого теплообменника достаточно гибок и не представляет особой сложности для инженера. В процессе подбора можно играть типом пластин, глубиной штамповки каналов, типом оребрения, толщиной стали, разными материалами, а самое главное – многочисленными типоразмерными моделями аппаратов разных габаритов. Такие теплообменники бывают низкими и широкими (для парового нагрева воды) или высокими и узкими (разделительные теплообменники для систем кондиционирования). Их часто используют и под среды с фазовым переходом, то есть в качестве конденсаторов, испарителей, пароохладителей, предконденсаторов и т. д. Выполнить тепловой расчет теплообменника, работающего по двухфазной схеме, немного сложнее, чем теплообменника типа «жидкость-жидкость», однако для опытного инженера эта задача разрешима и не представляет особой сложности. Для облегчения таких расчетов современные проектировщики используют инженерные компьютерные базы, где можно найти много нужной информации, в том числе диаграммы состояния любого хладагента в любой развёртке, например, программу CoolPack.

Определение количества радиаторов для однотрубных систем

Есть еще один очень важный момент: все вышеизложенное справедливо для двухтрубной системы отопления. когда на вход каждого из радиаторов поступает теплоноситель с одинаковой температурой. Однотрубная система считается намного сложнее: там на каждый последующий отопительный прибор вода поступает все более холодная. И если хотите рассчитать количество радиаторов для однотрубной системы, нужно каждый раз пересчитывать температуру, а это сложно и долго. Какой выход? Одна из возможностей — определить мощность радиаторов как для двухтрубной системы, а потом пропорционально падению тепловой мощности добавлять секции для увеличения теплоотдачи батареи в целом.

В однотрубной системе вода на каждый радиатор поступает все более холодная

Поясним на примере. На схеме изображена однотрубная система отопления с шестью радиаторами. Количество батарей определили для двухтрубной разводки. Теперь нужно внести корректировку. Для первого отопительного прибора все остается по-прежнему. На второй поступает уже теплоноситель с меньшей температурой. Определяем % падения мощности и на соответствующее значение увеличиваем количество секций. На картинке получается так: 15кВт-3кВт=12кВт. Находим процентное соотношение: падение температуры составляет 20%. Соответственно для компенсации увеличиваем количество радиаторов: если нужно было 8шт, будет на 20% больше — 9 или 10шт. Вот тут и пригодится вам знание помещения: если это спальня или детская, округлите в большую сторону, если гостиная или другое подобное помещение, округляете в меньшую

Принимаете во внимание и расположение относительно сторон света: в северных округляете в большую, в южных — в меньшую

В однотрубных системах нужно в расположенных дальше по ветке радиаторах добавлять секции

Этот метод явно не идеален: ведь получится, что последняя в ветке батарея должна будет иметь просто огромные размеры: судя по схеме на ее вход подается теплоноситель с удельной теплоемкостью равной ее мощности, а снять все 100% на практике нереально. Потому обычно при определении мощности котла для однотрубных систем берут некоторый запас, ставят запорную арматуру и подключают радиаторы через байпас, чтобы можно было отрегулировать теплоотдачу, и таким образом компенсировать падение температуры теплоносителя. Из всего этого следует одно: количество или/и размеры радиаторов в однотрубной системе нужно увеличивать, и по мере удаления от начала ветки ставить все больше секций.

Приблизительный расчет количества секций радиаторов отопления дело несложное и быстрое. А вот уточнение в зависимости от всех особенностей помещений, размеров, типа подключения и расположения требует внимания и времени. Зато вы точно сможете определиться с количеством отопительных приборов для создания комфортной атмосферы зимой.

Давление и прочие характеристики алюминиевых батарей

Если по каким-то причинам отключают котел, обязательно следует слить с радиатора горячую воду, в противном случае может произойти разрыв труб.

В многоэтажных домах с центральным отоплением и в индивидуальных системах отопления коттеджей и квартир часто используются алюминиевые батареи. Они рассчитаны на давление 16-18 атмосфер. Алюминиевые радиаторы имеют современный дизайн, отличные тепловые и прочностные параметры и в настоящее время являются самыми распространенными.

Они изготавливаются из алюминия литьем под давлением. Подобная технология изготовления позволяет обеспечить высокую прочность готовых изделий. Алюминиевые радиаторы представляют собой конструкции из отдельных секций, из которых набирают батареи нужной длины. По размерам они бывают 80 и 100 мм глубиной со стандартной шириной секции в 80 мм.

Алюминий имеет теплопроводность в 3 раза большую, чем у стали или чугуна, поэтому у таких батарей очень высокий показатель теплоотдачи. Высокая тепловая мощность радиаторов этого типа достигается и за счет дополнительных ребер, которые обеспечивают большую площадь соприкосновения воздуха и нагретой поверхности.

Алюминиевые радиаторы рассчитаны на давление от 6 до 20 атмосфер. Выпускаются и усиленные модели алюминиевых батарей, разработанные для стран СНГ — для многоквартирных домов с центральной системой отопления с более жесткими условиями эксплуатации. Такие батареи изготавливаются из прочного алюминия высокого качества и имеют более толстые стенки.

Алюминиевые батареи отопления малогабаритны и легки, при этом они характеризуются высокой теплоотдачей. У них привлекательный внешний вид. Принято считать, что такие батареи оптимальны в условиях автономного отопления (коттеджи, частные дома, дачи, усадьбы). Однако рабочее давление алюминиевых радиаторов в 16 атмосфер позволяет устанавливать их и в квартирах многоэтажных домов.

Расчет разных типов радиаторов

Если вы собрались ставить секционные радиаторы стандартного размера (с осевым расстоянием 50см высоты) и уже выбрали материал, модель и нужный размер, никаких сложностей с расчетом их количества быть не должно. У большинства солидных фирм, поставляющих хорошее отопительное оборудование, на сайте указаны технические данные всех модификаций, среди которых есть и тепловая мощность. Если указана не мощность, а расход теплоносителя, то перевести в мощность просто: расход теплоносителя в 1л/мин примерно равен мощности в 1кВт (1000Вт).

Осевое расстояние радиатора определяется по высоте между центрами отверстий для подачи/отведения теплоносителя

Чтобы облегчить жизнь покупателям на многих сайтах устанавливают специально разработанную программу-калькулятор. Тогда расчет секций радиаторов отопления сводится к внесению данных по вашему помещению в соответствующие поля. А на выходе вы имеете готовый результат: количество секций данной модели в штуках.

Осевое расстояние определяют между центрами отверстий для теплоносителя

Но если просто пока прикидываете возможные варианты, то стоит учесть, что радиаторы одного размера из разных материалов имеют разную тепловую мощность. Методика расчета количества секций биметаллических радиаторов от расчета алюминиевых, стальных или чугунных ничем не отличается. Разной может быть только тепловая мощность одной секции.

Чтобы считать было проще, есть усредненные данные, по которым можно ориентироваться. Для одной секции радиатора с осевым расстоянием 50см приняты такие значения мощностей:

• алюминиевые — 190Вт
• биметаллические — 185Вт
• чугунные — 145Вт.

Если вы пока только прикидываете, какой из материалов выбрать, можете воспользоваться этими данными. Для наглядности приведем самый простой расчет секций биметаллических радиаторов отопления, в котором учитывается только площадь помещения.

При определении количества отопительных приборов из биметалла стандартного размера (межосевое расстояние 50см) принимается, что одна секция может обогреть 1,8м 2 площади. Тогда на помещение 16м 2 нужно: 16м 2 /1,8м 2 =8,88шт. Округляем — нужны 9 секций.

Аналогично считаем для чугунные или стальные баратери. Нужны только нормы:

• биметаллический радиатор — 1,8м 2
• алюминиевый — 1,9-2,0м 2
• чугунный — 1,4-1,5м 2 .

Это данные для секций с межосевым расстоянием 50см. Сегодня же в продаже есть модели с самой разной высоты: от 60см до 20см и даже еще ниже. Модели 20см и ниже называют бордюрными. Естественно, их мощность отличается от указанного стандарта, и, если вы планируете использовать «нестандарт», придется вносить коррективы. Или ищите паспортные данные, или считайте сами. Исходим из того, что теплоотдача теплового прибора напрямую зависит от его площади. С уменьшением высоты уменьшается площадь прибора, а, значит, и мощность уменьшается пропорционально. То есть, нужно найти соотношение высот выбранного радиатора со стандартом, а потом при помощи этого коэффициента откорректировать результат.

Расчет чугунных радиаторов отопления. Считать может по площади или объему помещения

Для наглядности сделаем расчет алюминиевых радиаторов по площади. Помещение то же: 16м 2. Считаем количество секций стандартного размера: 16м 2 /2м 2 =8шт. Но использовать хотим маломерные секции высотой 40см. Находим отношение радиаторов выбранного размера к стандартным: 50см/40см=1,25. И теперь корректируем количество: 8шт*1,25=10шт.

Давление в системе отопления многоэтажного дома

На реальную величину давления влияют следующие факторы:

• Состояние и мощность оборудования, подающего теплоноситель.
• Диаметр труб, по которым теплоноситель циркулирует в квартире. Бывает, что желая повысить температурные показатели, хозяева сами меняют их диаметр в большую сторону, снижая общее значение давления.
• Расположение конкретной квартиры. В идеале это не должно иметь значения, но в действительности существует зависимость от этажа, и от удаленности от стояка.
• Степень износа трубопровода и нагревательных приборов. При наличии старых батарей и труб не следует ожидать, что показатели давления останутся в норме. Лучше предупредить возникновение нештатных ситуаций, заменив отслужившую свое теплотехнику.

Как меняется давление от температуры

Проверяют рабочее давление в высотном доме при помощи трубчатых деформационных манометров. Если при проектировании системы конструкторы заложили автоматическую регулировку давления и его контроль, то дополнительно устанавливают датчики разных типов. В соответствии с требованиями, прописанными в нормативных документах, контроль осуществляют на наиболее ответственных участках:

• на подаче теплоносителя от источника и на выходе;
• перед насосом, фильтрами, регуляторами давления, грязевиками и после этих элементов;
• на выходе трубопровода из котельной или ТЭЦ, а также на вводе его в дом.

Обратите внимание: 10% разницы между нормативным рабочим давлением на 1 и 9 этаже — это нормально

Особенности расчета тепловых нагрузок

Расчетные величины температуры и влажности воздуха в помещениях и коэффициенты теплопередачи можно узнать из специальной литературы или из технической документации, прилагаемой производителями к своей продукции, в том числе и к теплоагрегатам.

Стандартная методика расчета тепловой нагрузки здания для обеспечения его эффективного обогрева включает последовательное определение максимального потока тепла от обогревательных приборов (радиаторов отопления), максимального расхода тепловой энергии в час (прочитайте: «Годовой расход тепла на отопление загородного дома «). Также требуется знать общий расход тепловой мощности в течение определенного периода времени, например, за отопительный сезон.

Расчет тепловых нагрузок, в котором учитывается площадь поверхности приборов, участвующих в тепловом обмене, применяют для разных объектов недвижимости. Такой вариант вычислений позволяет максимально правильно рассчитать параметры системы, которая обеспечит эффективный обогрев, а также произвести энергетическое обследование домов и зданий. Это идеальный способ определить параметры дежурного теплоснабжения промышленного объекта, подразумевающего снижение температуры в нерабочие часы.

Разновидности

Рассмотрим стальные радиаторы панельного типа, которые различаются по габаритам и степени мощности. Устройства могут состоять из одной, двух или трех панелей. Другой важный элемент конструкции – оребрение (гофрированные металлические пластины). Чтобы получить определенные показатели тепловой отдачи, в конструкции устройств используется несколько комбинаций панелей и оребрения. Перед выбором наиболее подходящего устройства для качественного отопления помещения, необходимо ознакомиться с каждой разновидностью.

Стальные панельные батареи представлены следующими типами:

Тип 10. Здесь устройство оснащено только одной панелью. Такие радиаторы имеют легкий вес и самую низкую мощность.

Тип 11. Состоят из одной панели и пластины оребрения. Батареи обладают чуть большим весом и габаритами, чем предыдущий тип, отличаются повышенными параметрами тепловой мощности.

• Тип 21. В конструкции радиатора две панели, между которыми располагается гофрированная металлическая пластина.
• Тип 22. Батарея состоит из двух панелей, а также двух пластин оребрения. По размерам устройство схоже с радиаторами 21-го типа, однако, по сравнению с ними, обладают большей тепловой мощностью.

Тип 33. Конструкция состоит из трех панелей. Данный класс – самый мощный по тепловой отдаче и самый большой по размерам. В его конструкции к трем панелям присоединены 3 пластины оребрения (отсюда и цифровое обозначение типа — 33).

Каждый из представленных типов может различаться по длине прибора и его высоте. На основании этих показателей и формируется тепловая мощность устройства. Самостоятельно рассчитать данный параметр невозможно. Однако каждая модель панельного радиатора проходит соответствующие испытания производителем, поэтому все результаты заносятся в специальные таблицы. По ним очень удобно подобрать подходящую батарею для отопления различных типов помещений.

Вывод

Как видите, на самом деле ничего сложного нет в правильном расчете и увеличении эффективности системы обговоренных систем. Главное не забывать о том, что в некоторых случаях высокая теплоотдача труб отопления может привести к большим ежегодным затратам, поэтому увлекаться данной процессом тоже не стоит ().

В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

Вообще-то вы отчаянный человек, если решились на такое мероприятие. Теплоотдача трубы, конечно же, поддается расчетам и существует великое множество работ по теоретическому расчету теплоотдачи различных труб.

Начнем с того, что если вы затеяли проводить в доме отопление своими руками, то вы человек упорный и целеустремленный. Соответственно, уже составлен проект отопления, выбраны трубы: либо это металлопластиковые трубы отопления либо стальные трубы отопления. Радиаторы отопления тоже уже присмотрены в магазине.

Но, прежде чем всё это приобретать, то есть на проектном этапе, необходимо произвести условно-относительный расчет. Ведь теплоотдача труб отопления, просчитанная в проекте – это залог теплых зим для вашей семьи. Здесь ошибаться нельзя.

Методы расчета теплоотдачи труб отопления

Почему делается обычно упор на расчет теплоотдачи именно труб отопления. Дело в том, что для радиаторов отопления производственного изготовления все эти расчеты сделаны, и приводятся в инструкциях по применению изделий. Исходя из них, вы спокойно можете рассчитать необходимое количество радиаторов в зависимости от параметров вашего дома: объем, температура теплоносителя и т.д.

Таблицы.
Это квинтэссенция всех необходимых параметров, собранных в одном месте. В Сети сегодня размещено великое множество таблиц и справочников для онлайн расчета теплоотдачи труб. В них вы узнаете, какова теплоотдача стальной трубы или чугунной трубы, теплоотдача полимерной трубы или медной.

Все, что необходимо при пользовании этими таблицами – знать начальные параметры вашей трубы: материал, толщина стенок, внутренний диаметр и т.д. И, соответственно, внести в поиск запрос «Таблица коэффициентов теплообмена труб».

В этот же раздел по определению теплоотдачи труб, можно отнести и использование мануальных Справочников по теплообмену материалов. Хотя, их все труднее и труднее находить, вся информация перекочевала в Интернет.

Формулы.
Теплоотдача стальной трубы считается по формуле

Qтр=1.163*Sтр*k*(Tводы – Твоздуха)*(1-кпд изоляции трубы),Вт где Sтр – площадь поверхности трубы, а к – коэффициент теплопередачи от воды к воздуху.

Теплоотдача металлопластиковой трубы рассчитывается по другой формуле.

Где — температура на внутренней поверхности трубопровода, °С; t
c -температура на наружной поверхности трубопровода, °С; Q —
тепловой поток, Вт; l
— длина трубы, м; t
— температура теплоносителя, °С; t
вз — температура воздушной среды, °С; a н — коэффициент наружной теплоотдачи, Вт/м 2 · К; d
н — наружный диаметр трубы, мм; l — коэффициент теплопроводности, Вт/м К; d
в —
внутренний диаметр трубы, мм; a вн — коэффициент внутренней теплоотдачи, Вт/м 2 · К;

Вы прекрасно понимаете, что расчет теплопроводности труб отопления – величина условно-относительная. В формулы вносятся усредненные параметры определенных показателей, которые могут, и отличаются от реально существующих.

Например, в результате проводимых экспериментов выяснено, что теплоотдача полипропиленовой трубы, расположенной горизонтально, чуть ниже, чем у стальных труб того же внутреннего диаметра, на 7-8%. Именно внутреннего, так как у полимерных труб толщина стенки немного больше.

Многие факторы влияют на итоговые цифры, полученные в таблицах и формулах, именно поэтому всегда делается сноска «примерная теплоотдача». Ведь в формулах не учитываются, например, теплопотери через ограждающие конструкции здания, выполненные из разных материалов. Для этого существуют соответствующие Таблицы поправок.

Тем не менее, воспользовавшись одним из методов определения теплоотдачи труб отопления, вы будете иметь общее представление о том, какие трубы и радиаторы отопления вам нужны для дома.

Удачи вам, строители своего теплого настоящего и будущего.