Меню

Диаметр трубы под теплые полы

Какой диаметр трубы для теплого пола лучше использовать – расчет диаметра, в зависимости от материала труб

Система обогрева под названием «теплый пол» только тогда эффективно и долго функционирует, когда правильно произведены ее расчеты и сделан верный выбор труб. Одной из основных их характеристик считается диаметр.

От данного параметра зависит, будет ли напольное покрытие прогреваться до нужной температуры. По мнению специалистов, 16-миллиметровое сечение трубопровода позволяет системе справиться с теплоснабжением помещения.

Выбор диаметра с учетом материала труб

Решить вопрос относительно того, какой для теплого пола выбрать диаметр трубы, можно, если учесть величину теплоотдачи материалов, используемых для выпуска данной продукции.

Чтобы обустроить полы с подогревом, задействуют:

  • металлопластиковые трубы;
  • полиэтиленовые изделия, включая произведенные из сшитого полиэтилена;
  • медную продукцию;
  • нержавеющие гофротрубы.

Металлопластиковые изделия

Когда при выборе труб для теплого пола предпочтение отдано металлопластику, то следует знать, что этот материал имеет сложную конструкцию. Внутри изделий находится алюминиевая трубка, которая в несколько слоев обшита полиэтиленом.

Такая продукция отличается высокой степенью теплоотдачи, поэтому при строительстве системы подойдет 16-миллиметровый диаметр. Делая выбор труб для теплого водяного пола в пользу металлопластиковых изделий, надо помнить, что у алюминия и полиэтилена коэффициенты расширения отличаются, и это обстоятельство может оказать влияние на срок эксплуатации отопительной конструкции.

Пластиковая трубная продукция

У полипропиленовых труб показатель теплоотдачи ниже, а кроме этого, при их сгибе возможны значительные потери тепла, поэтому при укладке теплого пола нужно задействовать изделия с 20-миллиметровым диаметром. Желательно использовать продукцию из полиэтилена, поскольку у нее радиус изгиба меньше.

Если необходимо отапливать помещения, имеющие большую площадь, необходимо задействовать трубы для теплого пола диаметром 25 миллиметров. Но для них надо устанавливать отопительное оборудование, отличающееся повышенной мощностью.

Медные трубы

Самая высокая степень теплоотдачи у трубной продукции, произведенной из меди. При обустройстве теплого пола можно использовать медные изделия, у которых диаметр составляет от 14 до16 миллиметров.

Но у такой трубной продукции имеется несколько отрицательных характеристик:

  1. Высокая цена – в среднем один погонный метр трубы из меди обойдется в 2 – 2,5 раза дороже стоимости пластикового и металлопластикового изделий.
  2. Сложный монтаж – медным трубам непросто придать заданную форму, поэтому при укладке конструкции пола с обогревом пользуются сваркой.

Гофрированные изделия

Трубы, произведенные из гофрированной нержавеющей стали, появились на отечественном рынке относительно недавно. Они стоит недорого, притом, что отличаются высоким качеством.

Гофрированные изделия из нержавейки 16х2 наравне с металлопластиковыми изделиями считаются оптимальным решением проблемы, какие выбрать трубы для теплого пола, чтобы система обогрева получилась надежной.

Использование формул для расчета диаметра

Узнать диаметр труб для обустройства водяного теплого пола можно, применив формулу, которую в свое время составили специалисты:

  • D – внутренний диаметр трубопровода;
  • р – давление насосного оборудования, применяемого для отопительной системы, узнать данный параметр можно из документации, прилагаемой к циркуляционному прибору;
  • L – проектируемая протяженность отопительного контура. Не стоит забывать, что максимальная длина трубы теплого пола ограничена;
  • G – объем воды, требуемый для обеспечения циркуляции отопительной системы, значение этой величины также можно взять из техдокументации;
  • 18 и 0, 19 — неизменные параметры, которые были получены в результате составления данной формулы.

Расчет протяженности трубопровода

До того, как выбрать трубу для теплого водяного пола, необходимо определиться с ее диаметром, зависящим от площади обогреваемого помещения, а точнее, от длины змеевика, который необходимо проложить для обеспечения нормальной степени отопления.

При расчете протяженности трубопровода используют миллиметровую бумагу, при этом поступают следующим образом:

  1. Определяются со схемой расположения труб. Их можно уложить по спирали, в форме «улитки» или «змейки», причем в разных вариациях. Технология монтажа во многом зависит от наличия в помещении оконных и дверных проемов – они являются зонами, которым требуется дополнительный подогрев.
  2. Выбранную схему прокладки отопительного контура переносят на бумагу, учитывая масштаб и шаг монтажа, предварительно уменьшив площадь комнаты на зоны нахождения крупногабаритной мебели.
  3. Выполнить расчет. Делая окончательные вычисления, следует принимать во внимание расстояние между помещением и отопительным оборудованием.

Определить длину трубки для теплого водяного пола также можно при помощи формул, но использование миллиметровой бумаги является более простым вариантом.

Пример вычисления диаметра трубы

Нужно определить диаметр трубной продукции при условии, что заданы следующие параметры:

  • для обеспечения равномерного обогрева напольного покрытия потребуется циркуляционный насос с давлением 15 кПа;
  • расчетная протяженность труб составляет85 метров;
  • расход горячего теплоносителя — 0,2 м³/ч.
Читайте также:  Как определить трубу подачи отопления

Если подставить перечисленные параметры в формулу, тогда:

D=18х(15/90 × 0,22) — 0,19 =13,6 мм

Когда искомая величина определена, нужно подобрать ближайший параметр труб из тех, что имеются в продаже. Согласно результату расчета, для обеспечения эффективного обогрева напольного покрытия в комнате достаточно использовать трубную продукцию, имеющую диаметр16 миллиметров.

Если выполнение расчета при помощи вышеперечисленных формул, кажется сложным, чтобы не допустить ошибки при монтаже системы отопления пола, желательно обратиться к специалистам и заказать у них проведение соответствующих вычислений. Также можно воспользоваться специализированными компьютерными программами для выяснения параметров водяного теплоснабжения.

Монтаж конструкции, обеспечивающей обогрев напольного покрытия, невозможно выполнить, если не узнать, какую трубу класть на теплый пол и не сделать предварительный подсчет основных параметров системы. Нужно помнить, что при правильном расчете отопительного оборудования оно будет корректно функционировать продолжительное время.

Источник

Конструкция и материалы теплого пола

Конструкторские решения водяных теплых полов

    При устройстве водяных тёплых полов применяются два варианта конструкторских решений:
  • «мокрый» способ, при котором нагревательным элементом становится монолитная плита из бетона или цементно-песчаного раствора с встроенными греющими трубопроводами (рис. 1);
  • «сухой» способ. В этом случае монолитная плита отсутствует, а равномерное распределение тепла от трубопроводов обеспечивается алюминиевыми или стальными оцинкованными теплораспределяющими пластинами (рис. 2). Такая конструкция, как правило, используется при деревянных перекрытиях для облегчения общей нагрузки на балки перекрытия.

Рис. 1. Конструкция «мокрого» тёплого пола (пример): 1 – основание (плита перекрытия); 2 – пароизоляция; 3 – слой утеплителя (пенополистирол); 4 – цементно-песчаная или бетонная стяжка; 5 – клеевой слой; 6 – чистовое напольное покрытие: 7 – демпферная лента; 8 – арматурная сетка; 9 – трубы тёплого пола.

Рис. 2. Конструкция «сухого» тёплого пола (пример): 1 – подшивка по лагам; 2 – пароизоляция; 3 – слой утеплителя (пенополистирол); 4 – лаги; 5 – чёрный пол; 6 – опорные бруски; 7 – теплораспределительная пластина; 8 – трубы тёплого пола; 9 – слой ГВЛ; 10 – дощатый пол; 11 – плинтус.

Трубы для устройства тёплого пола

Для устройства водяного тёплого пола в квартирах и коттеджах наиболее распространёнными являются трубы на основе структурированного (сшитого) полиэтилена РЕХ. В этом материале длинные цепочки макромолекул обычного полиэтилена «сшиты» между собой поперечными связями, что придаёт пластику повышенную прочность и термостойкость. В зависимости от метода сшивки трубы подразделяются на РЕХа (пероксидный метод), РЕХb (органосиланидный метод) и РЕХс (радиационный метод).

Наиболее удобны в монтаже металлополимерные трубы композиции PEX-AL-PEX, в которых между слоями сшитого полиэтилена заключён слой алюминиевой фольги. Благодаря алюминию труба сохраняет приданную ей форму, меньше подвержена температурным деформациям и на 100 % защищена от диффузии кислорода в теплоноситель. Напомним, что наличие кислорода в теплоносителе приводит к коррозии металлических деталей системы.

Не меньшей популярностью при устройстве тёплых полов пользуются также трубы PEX-EVOH, в которых роль барьерного слоя от проникновения кислорода выполняет тонкий слой этиленвинилгликоля (EVOH). Трубы из полиэтилена повышенной термостойкости PE-RT дешевле труб PEX-AL-PEX и PEX-EVOH, однако термостойкость таких труб ниже, так как этот материал занимает промежуточное положение между обычным и сшитым полиэтиленом.

Читайте также:  Чем чистить водяные трубы

Физических поперечных связей между макромолекулами полимера в нём нет, а их взаимное сцепление обеспечивается наличием боковых октеновых ветвей (эффект липучки). Трубы из PEX-EVOH и PE-RT не сохраняют приданную им форму, поэтому при раскладке петель тёплого пола их надо немедленно надёжно фиксировать. В номенклатуре VALTEC присутствуют трубы для теплого пола всех перечисленных типов (табл. 1).

Таблица 1. Труба VALTEC для устройства тёплых полов

Наружный диаметр х толщина стенки, мм

Способы раскладки петель тёплого пола

Шаг петель тёплого пола и диаметр труб должны определяться теплотехническими и гидравлическими расчётами. Для облегчения задачи выбора шага петель можно воспользоваться практической табл. 2.

Таблица 2. Рекомендуемый шаг труб тёплого пола

Удельные тепловой поток, Вт/м 2

Рекомендуемый шаг петель, мм

Следует учесть, что шаг петель менее 100 мм трудно осуществить на практике из-за маленького радиуса изгиба трубы, а шаг более 250 мм не рекомендуется, так как возникает ощутимая неравномерность прогрева тёплого пола. Существует несколько способов раскладки петель тёплого пола по помещению (рис. 3). Наиболее предпочтительным вариантом является укладка двойным меандром («улиткой»).

    По сравнению с раскладкой «змейкой» этот вариант имеет следующие преимущества:
  • количество труб на 10–12 % меньше;
  • гидравлические потери ниже на 13–15 %. Это объясняется тем, что при двойном меандре значительно меньше «калачей» (элементов поворота трубы на 180°);
  • прогрев пола идёт более равномерно по всей площади из-за чередования подающей и обратной труб. Однако из-за этого же при такой раскладке не следует задавать расчётный перепад температур теплоносителя выше 5 °С.

Трубы тёплого пола нужно раскладывать таким образом, чтобы теплоноситель сначала поступал к наиболее холодным зонам помещения (окна, наружные стены). Трубы укладываются с отступом от стен и перегородок на 150 мм.

Рис. 3. Способы раскладки петель тёплого пола

Для равномерного прогрева греющей плиты тёплого пола трубы должны прокладываться по возможности параллельно друг другу. Наращивать петли тёплого пола допускается только с применением пресс-фитингов или надвижных фитингов (при этом сопротивление фитингов включается в гидравлический расчёт), так как они относятся к неразъёмным соединениям и могут замоноличиваться в строительные конструкции.

Максимальная длина одной петли тёплого пола определяется возможностями циркуляционного насоса. Для коттеджных и квартирных систем экономически целесообразной считается система напольного отопления, расчётные потери давления в которой не превышают 20 кПа (2 м вод. ст.).

Руководствуясь этим требованием, задавшись перепадом температур теплоносителя, шагом труб и температурой поверхности пола, можно рассчитать максимальную длину одной петли для конкретного типа труб (табл. 3).

Таблица 3. Максимальная длина петли при шаге труб 150 мм

Температура поверхности пола, °С

Максимальная длина петли (м) при перепаде температур теплоносителя 5/10 °С, для труб размером

Площадь пола, обслуживаемая одной петлёй, зависит от принятого шага труб и в квадратных метрах примерно равна шагу труб, выраженному в сантиметрах. То есть, при шаге труб 15 см площадь обслуживаемого пола составляет ориентировочно 15 м 2 . Подводящие участки труб от коллектора до обслуживаемого петлёй помещения следует теплоизолировать с помощью теплоизоляции для труб или гофрокожуха (рис. 4).

    Это делается по двум причинам:
  • во избежание перегрева пола на участках прокладки подводящих трубопроводов;
  • теплопотери на подводящих участках, как правило, не учитываются при теплотехнических расчётах тёплого пола, а они, при достаточной удалённости петли от коллектора, могут быть весьма значительны.

После укладки труб следует выполнить исполнительную схему, где указать точную привязку осей труб. Это необходимо, чтобы при дальнейших работах или ремонте не повредить трубу.

Рис. 4. Теплоизоляция подводящих участков трубопроводов

Устройство краевых зон

В случае, когда напольное отопление не может полностью восполнить теплопотери помещения, можно попытаться компенсировать недостачу тепловой энергии устройством краевых зон. Краевые зоны – это участки тёплого пола с повышенной температурой поверхности пола, которые устраивают, как правило, вдоль наружных стен на ширину не более 1 м.

    Повысить удельный тепловой поток в краевых зонах можно несколькими способами:
  • уменьшить шаг труб (табл. 4; рис. 5 А);
  • использовать отдельную петлю с повышенной температурой теплоносителя (рис. 5 В);
  • использовать отдельную петлю с увеличенным диаметром трубы (табл. 5);
  • использовать отдельную петлю с повышенной температурой теплоносителя, уменьшенным шагом и увеличенным диаметром труб.

Таблица 4. Влияние шага трубы на изменение удельного теплового потока (по отношению к шагу 15 см)

Изменение удельного теплового потока при прочих равных условиях, %

Таблица 5. Влияние диаметра труб на изменение удельного теплового потока (по отношению к наружному диаметру 16 мм)

Наружный диаметр трубы, мм

Изменение удельного теплового потока при прочих равных условиях, %

Применение отдельных петель с повышенной температурой теплоносителя имеет смысл использовать, когда имеется несколько помещений с краевыми зонами. В этом случае трубопроводы краевых зон можно обслуживать отдельным насосно-смесительным узлом.

В любом случае температура поверхности пола в краевых зонах не должна превышать 31 °С, а также температуры, на которую рассчитано финишное напольное покрытие.

Рис. 5. Варианты устройства краевых зон тёплого пола

Требования к стяжке

Стяжка тёплого пола должна обладать достаточной плотностью для снижения потерь тепла от трубопроводов, а также иметь достаточную прочность для восприятия нагрузок на пол.

Как правило, стяжка выполняется из цементно-песчаного раствора или бетона с использованием пластификатора. Пластификатор позволяет сделать стяжку более плотной, без воздушных включений, что существенно снижает тепловые потери и повышает прочность стяжки. Однако не все пластификаторы годятся для данной цели. Для тёплых полов выпускаются специальные невоздухововлекающие пластификаторы (например, показанный на рис. 6 пластификатор «Силар» или Kilma Therm), основанные на мелкодисперсных чешуйчатых частицах минеральных материалов с низким коэффициентом трения.

Большинство же прочих используемых в строительстве пластификаторов являются воздухововлекающими, что в результате приведёт к понижению прочности и теплопроводности стяжки. Как правило, расход пластификатора составляет 3–5 л на м 3 раствора или бетона. Минимальная толщина стяжки над трубами не должна быть меньше 30 мм.

В случае, когда нужно выполнить стяжку 20 мм, над трубами должен укладываться дополнительный слой арматурной сетки. Тоньше 20 мм даже армированная стяжка быть не должна. Причинами появления трещин в стяжке тёплого пола может быть низкая прочность утеплителя, некачественное уплотнение смеси при укладке, отсутствие в смеси пластификатора, слишком толстая стяжка (усадочные трещины).

    Чтобы избежать трещин следует придерживаться следующих правил:
  • плотность утеплителя (пенополистирола) под стяжкой должна быть не менее 40 кг/м3;
  • раствор для стяжки должен быть удобоукладываемым (пластичным). Обязательно использовать пластификатор;
  • чтобы избежать появления усадочных трещин, в раствор рекомендуется добавить полипропиленовую фибру (рис. 7) из расчёта 1–2 кг фибры на 1 м 3 раствора. Для силовых нагруженных полов для тех же целей используется стальная фибра.

Рис. 6. Пластификатор «Силар»

Рис. 7. Фибра полипропиленовая

Стяжка после заливки должна набрать достаточную прочность. Через трое суток в естественных условиях твердения (без подогрева) она набирает 50 % прочности, за семь суток – 70 %. Полный набор прочности до проектной марки происходит через 28 суток. Исходя из этого, запускать «тёплый пол» рекомендуется не ранее, чем через трое суток после заливки. Нужно помнить, что заливку раствором тёплого пола нужно производить, заполнив трубопроводы пола теплоносителем с давлением не ниже 3 бар.

В табл. 6 приведены рецепты рекомендуемых растворов для устройства стяжек тёплых полов, устраиваемых «мокрым» способом.

Таблица 6. Составы цементно-песчаных растворов

Источник

Adblock
detector