Теплый пол – это система, состоящая из элементов трубопровода в который подается горячая вода или пар, в результате чего происходит передача тепла поверхности, в которую он встроен. Таким образом, поверхность теплого пола становиться нагревательным прибором, который эффективно отапливает помещение. Согласно историческим данным, такой способ обогрева использовался еще во времена Древнего Рима. Вначале это было привилегией только для людей богатого сословия, а позже доступно и другим, например в общественных банях. Наибольшее распространение это получило в холодных частях империи. Как правило, использовалась система каналов, в которые подавался горячий воздух, вырабатываемый печами.
Преимущества теплого пола
Нередко еще можно встретить отопление жилых домов и дачных домиков по старинке, где обогревательным элементом является печь или камин. Именно так создавали комфорт в зимние дни наши предки. Позже появились отопительные приборы – батареи, которые прогревались паром, горячей водой или электричеством. Такой способ значительно лучше распределяет тепло в помещении в сравнении с печкой, но имеет свои недостатки. Нагретый воздух поднимается к верху и, нагревая потолок, уже менее теплым, опускается в низ. Теряется значительная часть энергии. А у поверхности пола возникают сквозняки и холодная температура. Особенно это неприемлемо для детских комнат.
Хорошим решением стало использование поверхности пола в качестве нагревательного элемента. Тепло распространяется равномерно и у поверхности всегда теплее, что особо благоприятно для детей и пожилых людей. Особенно это выгодно для обогрева санузлов, ванных и душевых комнат, где необходимо создать комфорт на небольшом участке поверхности. Теплый пол также широко используется в прихожих, где в сырую погоду он используется для просушивания обуви.
Рассмотрим более подробно, что собой представляет расчет водяного теплого пола.
Исходные данные для расчета
Для того, чтобы рассчитать теплоемкость системы водяного пола достаточной мощности необходимо:
- Определить значение желаемой температуры воздуха в помещении.
- Установить значение температуры помещения, находящегося на нижнем уровне.
- Установить температуру воды подающего трубопровода отопительной системы.
- Установить температуру воды обратного трубопровода отопительной системы.
- Знать внутренний и внешний диаметр труб, используемых в системе подогрева пола.
- Теплопроводность материала, из которого изготовлены трубы для теплого пола.
- Коэффициент теплопередачи поверхности под системой теплоносителя обогрева и поверхности, покрывающей теплопровод.
- Значение коэффициента внутренней теплоотдачи в системе обогрева.
- Значение термического сопротивления рассчитанного согласно конструкции теплого пола.
Ниже приведены коэффициенты для расчёта согласно СНиП.
Таблица 1. Теплоотдача внутренней поверхности
| № п/п | Поверхность | Коэф. теплоотдачи, Вт/(м2·°С) |
| 1 | Потолков гладких, потолков ребристых, полов, стен | 8,7 |
| 2 | Окон | 8,0 |
| 3 | Фонарей зенитных | 9,9 |
Таблица 2. Теплоотдача внешней поверхности
| № п/п | Поверхность | Коэф. теплоотдачи, Вт/(м2·°С) |
| 1 | Стены, перекрытия | 23 |
| 2 | Перекрытий подвалов | 17 |
| 3 | Чердачных перекрытий | 12 |
| 4 | Перекрытие неотапливаемых подвалов | 6 |
Что необходимо учесть перед расчетом
Необходимо помнить, что допуская не точности и небрежность невозможно рассчитать систему подогрева пола достаточной мощности. Это приведет к недостаточному прогреванию помещения или поверхности. Следовательно, для устранения ошибок расчета, придется демонтировать собранную систему и производить монтаж после уточненных расчетов. А это неминуемо повлечет неоправданные дополнительные расходы.
Важно выбрать оптимальную длину закладываемых труб. Чем меньше их длина, тем меньшее необходимо рабочее давление в системе для эффективной циркуляции теплоносителя. В таком случае можно применять менее мощный циркуляционный насос и, следовательно, меньшей стоимости.
Расчет вручную
Для того чтобы рассчитать водяной теплый пол необходимой тепловой мощности предлагается пошаговая инструкция:
Первый шаг – необходимо произвести расчет термосопротивление слоев над трубами согласно конструкции по формуле
Второй шаг – определить среднюю температуру теплоносителя
Третий шаг – термосопротивление приведенное над системой подогрева
Четвертый шаг – термосопротивление приведенное под системой подогрева
Пятый шаг – угловое значение линии термосопротивления и поверхности пола
где В – значение шага между трубами, см (обычно это – 0,10 м; 0,15 м; 0,20 м; 0,25 м),
– общая толщина поверхности над трубами, м.
Шестой шаг – расчет тепловых потоков
Седьмой шаг – термосопротивление трубных стенок приведенное
Восьмой шаг – расчет теплового потока направленного вверх
Девятый шаг – расчет теплового потока направленного вниз
Десятый шаг – значение теплового потока суммарного можно вычислить по формуле
Одиннадцатый шаг – суммарный поток, приходящийся на квадратный метр теплого пола, вычисляется по формуле
Двенадцатый шаг – расчет температуры пола максимальной
Тринадцатый шаг – для расчета максимального значения температуры поверхности используется формула
Четырнадцатый шаг – для расчета минимального значения температуры поверхности используется формула
Пятнадцатый шаг – для расчета средней температуры используют формулу
Расчет с помощью программного калькулятора
Для облегчения процесса расчета тепловой мощности водяного пола, а также во избежание ошибок в расчетах, разумно воспользоваться программными калькуляторами.
Программный калькулятор – это специальная программа, разработанная для упрощения процедуры расчетов теплых полов. В сети интернет имеется множество ресурсов, где имеется онлайн программа расчета теплого пола. Пример такой возможности представлен на рисунке ниже.
Достаточно внести необходимые коэффициенты, дать требуемые значения температуры, тип покрытия и через короткое время программа выдаст готовый результат. Рекомендуется использовать калькуляторы для расчета теплых полов особенно если делается это впервые, или еще недостаточно практических навыков.
Советы
- Несомненно, лучший вариант доверить расчет и монтаж системы водяного теплого пола специалистам. Если есть необходимость произвести данные виды расчетов и монтажа самостоятельно, обязательно используйте онлайн ресурсы для расчета системы. Существует достаточно много ресурсов, где программа для расчета может быть скопирована или установлена на персональный компьютер.
- В строениях с плохой изоляцией, старой и ветхой постройки, целесообразнее использовать систему подогрева поверхности пола как основную.
- Техническая грамотность специалиста при выполнении расчетов и монтажа системы может значительно снизить расходы.
- Не забывайте, что ошибки при расчетах повлекут ненужные перерасходы средств и времени.
