Как рассчитать теплый пол: методика и необходимые данные

Одной из современных, энергоэффективных систем обогрева является теплый пол. Он может быть водяным или электрическим. Чтобы правильно смонтировать систему, необходимо выполнить предварительный расчет. Нужно определить не только требуемое количество материалов, но и общую мощность системы. В противном случае она не сможет работать эффективно. Как рассчитать теплый пол, будет рассмотрено далее.

Общее описание систем

Чтобы смонтировать теплые полы своими руками в частном доме или квартире, необходимо знать несколько нюансов. Прежде чем отправиться в магазин за приобретением необходимых элементов системы, нужно произвести точный расчет.

Стоит сказать, что теплый пол может быть водяным или электрическим. В первом случае теплоноситель подается по системе труб, которые по определенной технологии разложены на поверхности основания. Нагретая жидкость (специальный антифриз или вода) циркулирует по системе. При этом поверхность пола нагревается до заданной температуры. Этот процесс контролирует специальная автоматика. При остывании теплоносителя клапан открывается. В контур поступает требуемое количество нагретой жидкости.

Для каждого помещения создается отдельный контур, который подводится к котлу. Он может работать на любом топливе, которое целесообразно применять в данной местности. Водяной теплый пол чаще всего применяется в частном доме. Установка в квартире подобной системы затруднительна. При этом расчет водяного теплого пола в деревянном доме или постройке из кирпича может значительно отличаться. Дело в том, что каждый материал отличается определенными показателями теплопроводности. Это обязательно учитывают при расчете.

В квартире гораздо проще смонтировать электрический теплый пол. В эту категорию попадают системы, которые состоят из специальных проводов. Они могут монтироваться в стяжку, под плиточный клей. Для укладки под ламинат применяется инфракрасная нагревательная пленка. Она не требует создания слоя стяжки или иного раствора.

Чтобы система выполняла возложенные на нее функции в полном объеме, нужно выполнить правильный расчет.

Общие данные для расчета

Рассматривая методику, как рассчитать тепло теплого пола, а также количество материалов для монтажа, следует определить ряд параметров, которые участвуют в этом процессе. Начать нужно с того, будет ли водяная или электрическая система основной или вспомогательной. В первом случае в помещении не будет иных отопительных приборов, кроме теплого пола. Его мощность должна быть высокой, чтобы комната прогрелась до нужного уровня.

Вспомогательные системы применяются в сочетании с иными отопительными системами. Например, в комнате установлены батареи. Но их мощности недостаточно, чтобы обогреть комнату. В этом случае создается теплый пол, который будет дополнять работу отопительного прибора. Некоторое пространство пола, по которому чаще всего ступают хозяева, будет оборудована системой нагрева. Далее стоит учесть рекомендации строительных норм:

• в жилом помещении поверхность пола должна нагреваться при наличии теплого пола до 25-29 ºС;
• со стороны стен, которые выходят на улицу, температура напольного покрытия достигает 34-35 ºС (для компенсации тепловых потерь);
• для комнат с высокой влажностью требуется нагрев пола до 32-33 ºС.

При этом учитывается тип напольного покрытия. Плитку можно нагревать достаточно сильно, не боясь ее разрушения. Температура ламината не должна превышать 25-27 ºС.

Изучая, как рассчитать тепло теплого пола, необходимо учитывать шаг между трубами, проводами, площадь комнаты. Также обязательно берут во внимание тепловые потери. Они зависят от типа постройки, вида утеплителя и прочих параметров.

Тип напольного покрытия влияет на результат расчета. Оптимальным вариантом является кафель и подобные ему материалы. Они отличаются высокой теплопроводностью. Для деревянного пола подобные системы не подходят. Для линолеума и ламината важно выбрать покрытие, которое не имеет дополнительного теплоизоляционного слоя.

Трубы для водяного пола

Как рассчитать мощность водяного теплого пола? Эта система состоит из труб. Они могут быть медными, пластиковыми или гофрированными. Трубы подключаются к коллектору. Нужно правильно определить их протяженность. Лучше всего для этого применять графический метод.

Для этого потребуется лист миллиметровой бумаги. На ней в масштабе прорисовывается конфигурация комнаты. Далее нужно начертить контур нагревательной системы. Если в помещении будет находиться габаритная мебель без ножек (например, шкаф-купе), его также наносят на схему. Под мебелью такого типа система не укладывается.

Нагревательная система может монтироваться по двум схемам. Первая из них называется «змейка». Этот вариант подойдет для небольшой комнаты. При этом в помещении не должно быть больших теплопотерь. По всей площади комнаты раскладывается труба в виде вытянутой синусоиды. Когда она подойдет к противоположному краю комнаты, нужно протянуть ее вдоль стены обратно к коллектору.

При выборе этого типа укладки следует учесть, что теплоноситель будет постепенно остывать. В конце комнаты его температура будет на порядок ниже, чем в начале. Существует определенная зависимость. Пройдя 70 м по трубе, теплоноситель остывает на 10 ºС.

Существует и другая технология укладки теплого пола. Она называется «улитка». Сначала труба проходит по периметру комнаты. Затем она плавно поворачивает, приближаясь к центру закручиваясь. При помощи этой схемы можно чередовать теплые и холодные трубы. Этот вариант подойдет для просторного помещения. По созданному рисунку определяется длина трубы.

Что еще нужно учесть?

Расчет трубы для теплого пола можно выполнить и несколько иначе. Выбрав подходящую схему укладки, нужно учесть еще несколько показателей. Шаг между трубами должен составлять от 10 до 15 см. Чем он шире, тем больше слой стяжки потребуется уложить при обустройстве пола. Длина трубы в контуре не должна превышать 120 м. Если помещение слишком большое, в него заводят две отдельные системы.

Определить длину можно по простой формуле:

Д = П/Ш * 1,1, где: П – площадь комнаты, покрытой системой, Ш – выбранный шаг укладки.

В формуле применяется коэффициент 1,1. Он позволяет учесть запас трубы на создание ее изгибов.

Нужно учесть, что диаметр трубы, которая применяется для создания теплого пола, составляет 16 мм. В редких случаях этот показатель увеличивают до 20 мм или даже 25 мм. Это позволяет повысить мощность системы.

Выполнив расчет трубы для теплого пола, нужно определить скорость передвижения и температуру теплоносителя в системе. Так, при стандартном диаметре трубы (16 мм) система способна пропустить через себя 27-30 л жидкости в час. Ее температура должна составлять от 40 до 55 ºС. В этом случае температура пола прогреется до 25-37 ºС.

Технология расчета мощности

Изучив, как рассчитать контур теплого пола, нужно подробно рассмотреть технологию расчета мощности системы. Для этого также потребуется лист миллиметровой бумаги. На нее наносят расположение и размер окон, дверей. Все элементы помещения указываются в определенном масштабе.

При разработке схемы нужно учесть, что трубы должны проходить возле стен с окнами. Так можно будет предотвратить теплопотери. Через окна уходит большая часть тепла в помещении. Максимальная площадь, которую можно покрыть одним контуром трубы, может составлять 20 м². Если помещение больше, нужно разделить его на 2 части. Для каждой из них рассчитывают отдельно, сколько нужно труб на теплый пол.

От стен обязательно отступают 25 см. Это обязательное условие при монтаже водяной системы обогрева.

Далее нужно определить, какая мощность системы будет определяться на 1 м² помещения. Так, при шаге труб 30 см, этот показатель составит 50 Вт/м². Этого будет достаточно, если планируется создать дополнительное отопление. Но для автономного отопления мощность потребуется увеличить. Стандартно этот показатель составляет 150 Вт/м². В этом случае шаг нужно делать минимальным (10 см) или увеличивать диаметр труб, температуру внутри системы.

Выполняя расчет водяного теплого пола в деревянном доме или иной постройке, следует определить длину системы, которая получилась на миллиметровой бумаге. Ее просто замеряют. Далее полученный результат умножают на выбранный масштаб. К этой сумме прибавляют еще 2 м (потребуется для подвода к контуру стояка).

Пример расчета длины трубы

Чтобы понять, как рассчитать теплый пол в доме, нужно рассмотреть пример проведения этого процесса. Так, в комнате длина стен составляет 4,6 м. Так как в помещении будет стоять мебель, потребуется покрыть теплым полом 17 м² площади. Хозяева дома планируют применять для этого трубы диаметром 20 мм. Их укладывают по схеме «змейка». Нужно выдержать шаг между витками 30 см, так как отопление будет вспомогательным.

Чертится схема на миллиметровой бумаге. Всего в помещении будет проходить 11 рядов труб. Каждая из них имеет длину 5 м. Значит, вся длина системы составит 55 м. Прибавив к этому результату еще 2 м для создания подвода, получается результат 57 м.

Технология укладки теплого пола в частном доме предполагает создание не только вспомогательного, но и основного отопления. В представленном помещении потребуется уложить 140 м трубы (было установлено при помощи графического метода). В таком случае нужно делать 2 контура в одной комнате. Их длина может отличаться. Однако предельное отклонение составляет 15 м. Поэтому можно сделать, например, первый контур длиной 75 м, а второй – 65 м.

Пример расчета мощности

Выполняя расчет и монтаж теплых полов своими руками в частном доме, требуется определить мощность системы. Эти данные необходимы для выбора нагревательного оборудования. Так, нужно обогреть комнату, площадь которой составляет 30 м². Чтобы эффективно обогреть это помещение, нужно покрыть трубами 70 % пола. Этот показатель составляет 21 %.

Для расчета берутся средние теплопотери, которые составляют 80 Вт/м². Удельная их величина в конкретном помещении составляет 80 * 21 = 1680 Вт/м².

Хозяева предполагают нагревать помещение до 20 ºС. В системе предусмотрено установить трубы диаметром 20 мм. Сверху над ними будет 7 см стяжки, а также кафельная плитка. Чтобы компенсировать тепловые потери, при заданных условиях температура теплоносителя должна составлять 31,5 ºС, если шаг укладки составляет 10 см. При увеличении этого показателя до 15 см, нагрев в системе должен составлять 33,5 ºС. Этот расчет удалось провести благодаря факту, что при такой толщине напольного покрытия и стяжки температура теплоносителя и поверхности будет отличаться на 6 ºС.

Особенности электрического теплого пола

Существует ряд рекомендаций, как рассчитать теплый пол для квартиры. В этом случае применяется электрическая система. Следует сказать, что это может быть кабель в бухте, который раскладывается змейкой наподобие водяной трубы. Он укладывается в слой стяжки около 3 см. Чтобы увеличить или уменьшить мощность системы, монтажник может варьировать шаг укладки от 7 до 15 см. Для этой системы важно знать, как рассчитать шаг теплого пола, чтобы система была эффективной.

Также применяются системы нагревательных матов. Провод в этом случае уложен с определенным шагом на полимерной сетке. Производитель задает в ходе производства мощность метра системы. Рассчитать электрический теплый пол под плитку своими руками в этом случае будет проще. Это же утверждение справедливо и для пленочных инфракрасных нагревательных систем.

Расчет начинают с определения площади, которую необходимо обогреть в помещении. Если планируется сделать автономное отопление при помощи электрической системы, нужно покрыть минимум 70 % комнаты нагревательной системой. При этом стоит учесть, что от стен отступают около 15 см. Под мебелью без ножек провод или иной тип теплого электрического пола не укладывают.

Для создания дополнительного отопления, можно покрыть около 50 % площади помещения (или даже еще меньше). Далее проводится расчет.

Данные для расчета

Чтобы рассчитать количество и смонтировать электрический теплый пол своими руками под плитку, ламинат или в стяжку, нужно учесть некоторые нюансы. Чтобы выполнить правильный расчет, профессионалы применяют специальные таблицы и программы. Они позволяют учесть теплопотери в помещении. Обычный покупатель такую процедуру самостоятельно выполнить не сможет.

Чтобы выполнить правильный расчет, нужно воспользоваться среднестатистическими показателями. Для создания автономной системы в обычном жилом помещении требуется обеспечить мощность системы 150 Вт/м². Для отопления коридора, кухни достаточно установить систему мощностью 130 Вт/м². Если в комнате повышен уровень влажности, этот показатель увеличивают до 180 Вт/м². При необходимости сделать дополнительное электрическое отопление, нужно обустроить теплый пол с мощностью минимум 100 Вт/м².

Далее нужно учесть данные, указанные производителем. Выбирая мат или инфракрасную пленку, стоит приобретать системы, соответствующие своим запросам. Производитель на упаковке указывает мощность системы.

При расчете кабеля на бухте нужно выполнить несложный расчет. Допустим, полезная площадь комнаты (70 %) составляет 10 м². Чтобы создать автономное отопление потребуется бухта мощностью 10 м² * 150 Вт/м² = 1500 Вт. При покупке необходимо выбрать систему, максимально приближенную к этому показателю. Лучше приобретать теплый пол с запасом около 30 %. В этом случае подойдет система мощностью 1950 Вт.

Шаг укладки

Рассматривая, как рассчитать теплый пол, следует определить шаг укладки для кабеля в бухте. Допустим, у производителя есть подходящая система рассчитанной мощности. Погонная длина провода в ней составляет 100 м. Чтобы рассчитать шаг укладки, потребуется воспользоваться формулой:

Ш = П*100/Д, где: П – полезная (обогреваемая) площадь, Д – длина системы.

В рассмотренном примере шаг укладки вычисляется так:

Ш = 10 м² * 100 / 100 м = 10 см.

Именно с таким шагом потребуется укладывать систему, чтобы получить требуемую мощность на метр квадратный. Желая увеличить этот показатель, витки провода потребуется укладывать уже. В этом случае систему можно будет смонтировать во влажном помещении. Из представленной формулы следует, что покрыть представленной системой можно будет меньшую площадь. Шаг укладки сокращается до минимально допустимого уровня 7 см. Обогреваемая площадь составит:

П = Ш/Д/100 = 7/100/100 = 7 м².

Этот расчет позволит подобрать оптимальную систему. Процедуру нужно выполнить перед походом в магазин.

Рассмотрев, как рассчитать теплый пол, можно рассчитать необходимое количество материалов для монтажа, а также требуемую мощность системы.