Розрахунок теплої підлоги за втратами тепла, визначення метражу труб та інших даних
Водяну теплу підлогу в останні роки все частіше вибирають як альтернативу радіаторам опалення. Таким чином, вирішуються основні проблеми приватних будинків - холодна підлога і скупчення теплого повітря під стелею. Але щоб система функціонувала нормально і перекривала всі тепловтрати, необхідний професійний розрахунок теплої підлоги на етапі його проектування. Він досить складний та краще, щоб виконували його фахівці. Але за бажання це можна зробити і самостійно.
Що потрібно для розрахунку
Щоб у будинку було тепло, система опалення повинна відшкодовувати всі втрати тепла через огороджувальні конструкції, вікна та двері, вентиляційну систему. Тому основні параметри, які будуть потрібні для розрахунків, це:
- розміри будинку;
- матеріали стін та стелі;
- розміри, кількість та конструкції вікон та дверей;
- потужність вентиляції (обсяг повітрообміну) тощо.
Також потрібно враховувати особливості клімату в регіоні (мінімальну зимову температуру) та бажану температуру повітря у кожній кімнаті.
Ці дані дозволять розрахувати необхідну теплову потужність системи, яка є основним параметром визначення потужності насоса, температури теплоносія, довжини і перерізу труб тощо.
Допоможе виконати теплотехнічний розрахунок труби для теплої підлоги калькулятор, розміщений на сайтах багатьох будівельних компаній, які надають послуги з його монтажу.
Зверніть увагу! Якщо водяна тепла підлога використовуватиметься як додаткове, а не основне джерело тепла, отримані значення потужності зменшують до певної частки.
Основні розрахунки
Виконати розрахунок труби для теплої підлоги, вибрати насос та колектор для системи опалення котеджу допоможе визначити потрібну потужність системи.
Розрахунок тепловтрат
Необхідна потужність теплових контурів (М) залежить від втрат тепла (Q) і визначається за такою формулою:
М = Q×1,2
Тепло проходить через зовнішні стіни, перекриття, вікна.
На замітку! Так як у нашому випадку підлога опалюватиметься, тепловтрати через неї не враховуються.
Щоб визначити втрати, необхідно знати значення термічних опорів (R) всіх конструкцій. Обчислити їх легко, якщо розділити товщину стіни чи іншої конструкції коефіцієнт теплопровідності, свій кожному за матеріалу. Він знаходиться за таблицею:
| Матеріали | Коефіцієнт теплопровідності, Вт/(м°*С) |
| Залізобетон | 1,7 |
| Силікатна цегла | 0,7 |
| Керамічна цегла | 0,44 |
| Газобетон та пінобетон | 0,26 |
| Керамзитобетон | 0,4 |
| Дерево | 0,18 |
| Мінеральна вата | 0,055 |
| Пінополістирол | 0,038 |
Наприклад, якщо будинок збудований з бруса товщиною 20 см, то термічний опір зовнішніх стін обчислюється так:
0,2/0,18 = 1,11 м ² ° С / Вт
Якщо стінки утеплені мінеральною ватою, розрахунок необхідно здійснити і для неї, і для матеріалу фасадної обробки. Складність розрахунків полягає ще й у тому, що втрати тепла вважаються індивідуально для кожної конструкції: із площі стін віднімають площу отворів, визначають тепловий опір склопакетів та віконних профілів, враховують потужність, необхідну для нагрівання повітря, що надходить усередину через вентилятори тощо.
Саме тому правильніше буде довіритись фахівцям. Але особливо економні й володіючі часом домовласники можуть скористатися наступною формулою:
Q = 1/R х (Тв - Тн) х S,
де S – це площа конструкції, а Тв та Тн – температура всередині приміщення та зовні (мінімальна).
Покажемо на прикладі, як розрахувати теплу підлогу. Припустимо, що площа зовнішніх стін у кімнаті нашого будинку із бруса 50 м², мінімальна зимова температура на вулиці -30°, а всередині має бути +24°. Тоді:
Q = 1/1,11 х (24 - (-30)) х 50 = 2432 Вт
Але це ще не все, слід врахувати орієнтацію кімнати за світлом. Якщо вона виходить на південь, залишаємо значення без змін, якщо на північ, множимо на коефіцієнт 1,1, на захід чи схід – 1,05.
Потім за тією ж формулою окремо обчислюємо втрати тепла через вікна, складаючи їх площу, через вхідні двері, стелю, вентиляційну систему (обсяг повітря в одиницю часу). І підсумовуємо всі результати. І так у кожній кімнаті, особливо якщо в них передбачається підтримувати різну температуру.
Припустимо, що в результаті вийшло 12500 Вт. Помножуємо на 1,2 та отримуємо необхідну потужність системи 15000 Вт або 15 кВт.
Підбір насоса та колектора
Устаткування підбирається відповідно до потужності теплої підлоги, визначеної за втратами тепла. При виборі потрібно робити запас 15-20%, щоб гарантувати роботу системи в нормальному режимі. У нашому випадку знадобиться обладнання потужністю 18 кВт.
Але вузол змішування повинен мати необхідну кількість виходів, що дорівнює кількості контурів теплої підлоги.
Розрахунок довжини труб та числа контурів
Витрата труби на теплу підлогу на м2 залежить від схеми укладання та кроку між трубами. Як правило, його вибирають у межах 15-30 см, зменшуючи до 10 см у холодних зонах: уздовж зовнішніх стін, біля вхідних дверей.
Простіше порахувати необхідну довжину труби на один контур, розділивши площу обігріву (S) на крок укладання (N), і додавши 10% на вигини:
L = S/N х 1.1
Це важливо! Не забувайте додавати довжину труби для подачі та обратки від колектора до контуру.
Можна перевірити розрахунок по таблиці, яка показує витрату труби залежно від кроку укладання.
- Якщо результат вийшов менше 100 м, можна використовувати труби діаметром 16 чи 18 мм.
- Якщо 100-120 м, перетин збільшують до 20 мм.
- Якщо більше 120 м, то в приміщенні укладають 2 або 3 контури, розбиваючи його приблизно на рівні частини.
- В ідеалі всі контури в будинку мають бути однієї довжини, але на практиці досягти цього важко, тому допускається різниця в 30-40%.
Корисне відео
Кількість контурів визначається з тепловіддачі кожного. Наприклад, ви вирішили орієнтуватися на кімнату площею 12 м², відстань від якої до колектора 5 м. Довжина труб у цьому випадку при кроці 20 см вийде 76 м:
12/0,2 х 1,1 + 2 х 5 = 76
Якщо тепловіддача 1 м 80 Вт, то всієї кімнати - 12 х 80 = 960 Вт. А ваше обладнання потужністю 15 кВт зможе "потягти" 15000/960 = 15,6 контурів такої довжини. Це теоретично – насправді краще зменшити їх у 2. Отримуємо 13 контурів і підбираємо колектор з такою самою кількістю виходів.
Або підбираємо інші варіанти, змінюючи крок укладання, довжину контуру, діаметр труб.
Висновок
Якщо ви вирішили обігрівати цим способом тільки вхідну зону та ванну, можна використовувати самостійні обчислення або калькулятор теплої підлоги водяної – довжина труби, її переріз та інші параметри в цьому випадку не такі важливі. Але проект опалення цілого котеджу краще доручити досвідченим фахівцям, які врахують усі тепловтрати та зможуть обрати оптимальну схему.
