Максимальная длина водяного теплого пола

укладка и расчет оптимального значения

Прокладка труб обогрева под покрытием пола считается одним из лучших вариантов отопления дома или квартиры. Они потребляют меньше ресурсов для поддержания указанной температуры в комнате, превышают стандартные настенные радиаторы по уровню надежности, равномерно распределяют тепло в помещении, а не создают отдельные «холодные» и «горячие» зоны.

Длина контура водяного теплого пола — важнейший параметр, который необходимо определить до начала монтажных работ. От него зависит будущая мощность системы, уровень нагрева, выбор комплектующих и конструктивных узлов.

Варианты укладки

Строителями используются четыре распространенных схемы укладки труб, каждая из которых лучше подходит для использования в помещении различной формы. От их «рисунка» в немалой степени зависит максимальная длина контура теплого пола. Это:

«Змейка». Последовательная укладка, где горячая и холодна линия, идут друг за другом. Подходит для помещений вытянутой формы с разделением на зоны различной температуры.
«Двойная змейка». Применяется в прямоугольных комнатах, но без зонирования. Обеспечивает равномерное прогревание площади.
«Угловая змейка». Последовательная система для помещения с равной длиной стен и наличием зоны низкого прогревания.
«Улитка». Сдвоенная система прокладывания, подходящая для приближенных к квадрату форм комнат без холодных участков.

Выбранный вариант укладки оказывает влияние на максимальную длину водяного пола, потому что меняется количество петель труб и радиус изгиба, который также «съедает» определенный процент материала.

Расчет длины

Максимальная длина трубы теплого пола для каждого контура рассчитывается отдельно. Чтобы получить необходимое значение понадобится следующая формула:

Ш*(Д/Шу)+Шу*2*(Д/3)+К*2

Значения указываются в метрах и означают следующее:

Ш — ширина комнаты.
Д — длина помещения.
Шу — «шаг укладки» (расстояние между петлями).
К — расстояние от коллектора до точки соединения с контурами.

Полученная в результате вычислений длина контура теплого пола дополнительно увеличивается на 5%, куда входит небольшой запас на нивелирование ошибок, изменение радиуса сгибания трубы и соединение с фитингами.

В качестве примера расчета максимальной длины трубы для теплого пола на 1 контур возьмем помещение в 18 м2 со сторонами в 6 и 3 м. Расстояние до коллектора составляет 4 м, а шаг укладки 20 см, получается следующее:

3*(6/0,2)+0,2*2*(6/3)+4*2=98,8

К результату добавляется 5%, что составляет 4,94 м и рекомендуемая длина контура водяного теплого пола увеличивается до 103,74 м, которые округляются до 104 м.

Зависимость от диаметра труб

Второй по важности характеристикой является диаметр используемой трубы. Она напрямую влияет на максимальное значение длины, количество контуров в помещении и мощность насоса, который отвечает за циркуляцию теплоносителя.

В квартирах и домах со средним размером комнат используются трубы 16, 18 или 20 мм. Оптимальным для жилых помещений является первое значение, оно сбалансировано в плане затрат и производительности. Максимальная длина контура водяного теплого пола 16 трубой составляет 90-100 м в зависимости от выбора материала трубы. Превышать этот показатель не рекомендуется, потому что может образоваться так называемый эффект «запертой петли», когда, вне зависимости от мощности насоса движение теплоносителя в коммуникации прекращается из-за высокого сопротивления жидкости.

Чтобы выбрать оптимальное решение и учесть все нюансы, лучше обратиться к нашему специалисту за консультацией.

Количество контуров и мощность

Монтаж системы отопления должен соответствовать следующим рекомендациям:

Одна петля на помещение небольшой площади или часть большого, растягивать контур на несколько комнат нерационально.
Один насос на коллектор, даже если заявленной мощности достаточно на обеспечение двух «гребенок».
При максимальной длине трубы теплого пола 16 мм в 100 м коллектор устанавливается не более чем на 9 петель.

Если максимальная длина петли теплого пола 16 трубы превышает рекомендованное значение, то помещение разбивается на отдельные контуры, которые соединяются в одну отопительную сеть коллектором. Чтобы обеспечить равномерное распределение теплоносителя по всей системе, специалисты советуют не превышать разницу между отдельными петлями в 15 м, иначе меньший контур прогреется гораздо сильнее, чем больший.

Но что делать, если длина контура теплого пола 16 мм трубы различается на значение, которое превышает 15м? Поможет балансировочная арматура, которая изменяет циркулирующее по каждой петле количество теплоносителя. С ее помощью разница длин может составлять почти два раза.

Температура в комнатах

Также длина контуров теплого пола для 16 трубы оказывает влияние на уровень нагрева. Для поддержания комфортной среды в помещении нужна определенная температура. Для этого прокачиваемая в системе вода нагревается до 55-60 °C. Превышение этого показателя может пагубно сказаться на целостности материала инженерных коммуникаций. В зависимости от назначения комнаты в среднем получаем:

27-29 °C для жилых комнат;
34-35 °C в коридорах, прихожих и проходных помещениях;
32-33 °C в комнатах с повышенной влажностью.

В соответствии с максимальной длиной контура теплого пола 16 мм в 90-100 м разница на «входе» и «выходе» смесительного котла не должна превышать 5 °C, иное значение свидетельствует о теплопотере на отопительной магистрали.

Водно-гликолевая система водяного отопления

Некоторые вопросы возникают регулярно, когда люди рассматривают вопрос об установке или установке системы водяного излучающего пола с водой / гликолем. Поэтому мы взяли на себя инициативу сгруппировать их на этой странице.

Каковы преимущества теплого пола?

Дополнительный комфорт за счет равномерного распределения тепла
Эстетичность и большая свобода расстановки мебели в комнатах (без видимого обогрева плинтуса)
Лучшее качество воздуха, потому что воздух не осушается и не перемешивается
Экономия энергии (10% -20%) за счет более равномерного нагрева.Другие системы отопления имеют тенденцию нагревать стены и потолок. Мы можем поддерживать немного более низкую температуру, чувствуя себя комфортно.
Больше выбора источника энергии. Воду / гликоль можно нагревать электричеством, деревом, пеллетами, природным газом, пропаном, мазутом…

Нужна ли мне еще одна система отопления?

Нет, другая система отопления вам не понадобится. Если она хорошо спроектирована, система лучистого пола будет достаточно мощной, чтобы быть вашей единственной системой отопления.
- Если у вас когда-либо будет другой источник тепла, есть возможность контролировать только температуру пола с помощью датчиков. Таким образом, две системы отопления не будут конфликтовать.

Электрический (нагревательные провода) или гидронный (вода / гликоль)?

Если вы хотите обогреть только ванную комнату или керамический пол на кухне, выберите систему нагревательных проводов, расположенных под плиткой.
Для обогрева подвала, гаража или целого дома выберите более подходящий пол с водяным подогревом.

Какая толщина бетона требуется при укладке трубы PEX?

Минимальная требуемая толщина бетона составляет 1-1 / 2 дюйма. Эта толщина бетона обнаруживается, когда трубы устанавливаются наверху или во время ремонта, когда трубы укладываются на существующую плиту.
В противном случае, как правило, минимальная требуемая толщина бетона составляет 4 дюйма для подвала или гаража.
В идеале трубы Pex не следует прокладывать глубже 4 дюймов в бетонную плиту.

Как закрепить трубы на земле перед заливкой бетона?

Для плит, которые необходимо изолировать, есть два разных способа крепления труб из полиэтиленгликоля.
- Первый - со стандартной изоляцией, поверх изоляции устанавливается проволочная сетка, а трубы фиксируются на решетке с помощью стяжки

Другой тип изоляции предназначен для облегчения монтажа, изоляция Isorad, трубы проходят между бороздами.Мы рекомендуем использовать U-образные зажимы для фиксации труб в изгибах.

Когда трубы укладываются на фанеру, использование j-образного зажима - самый простой способ удерживать трубы на месте.

Можно ли укладывать теплый пол с водой / гликолем на пол?

Да, нет проблем, есть три способа продолжить:

Установите трубы на фанеру и залейте бетонную плиту размером 1-1 / 2 дюйма.
Создайте черный пол для прохода труб; вот состав пола: Балки - светоотражающая изоляция пузыря, трубы Pex / деревянный мех, фанера (фанера)
Проложите трубы PEX между балками и изолируйте снизу с помощью отражающей пузырьковой изоляции и ваты.

Рекомендуемое расстояние между трубами - 9 дюймов или 12 дюймов. В Ecosolaris мы рекомендуем устанавливать их на расстоянии 9 дюймов, чтобы температура плиты была более равномерной.

Однако необходимы два отдельных ряда по 6 дюймов вдоль внешних стен и 5 отдельных рядов по 6 дюймов вдоль стен с гаражными воротами или навесными стенами.

Как рассчитать необходимое количество трубопроводов?

Если трубы проложены на расстоянии 12 дюймов, мы вычисляем общую площадь, умноженную на 1.2

пример: 500 футов2 x 1,2 = 600 футов труб

Если трубы установлены на расстоянии 9 дюймов, общую площадь рассчитываем, умноженную на 1,5

Если трубы проложены между балками, мы рассчитываем общую площадь, умноженную на 2

Мы часто слышим о петлях и зонах, в чем разница между ними?

Петля - это отрезок трубы, проходящей взад и вперед по полу

Зона - это часть пола (обычно комната), состоящая из одного или нескольких контуров, контролируемых термостатом.

Какая максимальная длина петли?

Максимальная длина петли - 300 футов. При превышении этой длины разница температур между выходом и возвратом может быть слишком большой, что сделает некоторые части пола более прохладными и, следовательно, менее комфортными.

Через какое время после заливки бетона я могу включить систему?

Перед заполнением труб и запуском системы необходимо подождать естественного высыхания бетона в течение 30 дней.

Нужно ли заполнять трубы водой или гликолем?

В системе теплый пол можно использовать только воду, но гликоль позволит вам не беспокоиться о возможном замерзании труб в случае длительного отключения электроэнергии (например, ледяной шторм).

Какой процент воды и гликоля я должен использовать в моей системе теплого пола?

Если вы используете только воду, ваша система может замерзнуть при 0 градусов Цельсия
Используя смесь 70% воды и 30% гликоля, ваша система будет защищена от замерзания до -12 градусов Цельсия.
Используя смесь 50% воды и 50% гликоля, ваша система будет защищена от замерзания до -34 градусов Цельсия

Обратите внимание, что жидкости не чувствительны к тому, что мы называем ощущением температуры.

Следует использовать дистиллированную воду или можно использовать водопроводную воду?

Дистиллированная вода не содержит минералов и поэтому лучше всего защищает от коррозии. С другой стороны, когда система состоит из частей, сделанных из качественных металлов, разница между дистиллированной водой и водой из вашего акведука будет очень небольшой. Однако это не относится к воде из колодца.

Гликоль, который мы используем, также содержит ингибиторы коррозии, которые добавляют дополнительную защиту

Как рассчитать количество жидкости, необходимое моей системе?

Количество жидкости в трубах диаметром 1/2 дюйма составляет 1 галлон на 100 футов.После этого добавьте около 3 галлонов для нагревательной панели и 5 галлонов для системы подпитки вода / гликоль.

Как рассчитать требуемую мощность котла?

Для нового дома, утепленного в соответствии со стандартами строительных норм, требуется около 22 БТЕ / кв. Футов. А более старый дом может потребовать до 35 БТЕ / кв. Фут.

В общем, берем площадь, умноженную на 30 Btu, и выбираем котел в соответствии с этим расчетом.

Например: 1000 фут2 x 30 = 30 000 BTU = 8 кВт

Какой котел выбрать, Mini BTH или Mini Ultra?

Mini BTH похож на небольшой резервуар для горячей воды на 2 галлона.Если мы скажем ему нагреть воду до 100 градусов по Фаренгейту, он будет постоянно нагревать воду в баке до 100 градусов по Фаренгейту. Автоматический выключатель, установленный в верхней части котла, позволяет гасить его весной и снова зажигать осенью.

Бойлер Mini Ultra - это умная модель, которая нагревает воду в баке только тогда, когда этого требует термостат, что позволяет экономить энергию. Датчик температуры наружного воздуха также входит в комплект поставки котла

Какая польза от датчика наружной температуры?

Получая информацию об изменениях наружной температуры с помощью датчика, котел может регулировать температуру воды / гликоля в своем баке и, таким образом, обеспечивать больший нагрев плиты в холодную погоду и избегать проблем с перегревом, когда погода становится мягче

Какая мощность автоматического выключателя необходима для питания котла?

Эту информацию можно получить у электрика или в брошюре производителя котла.

Брошюра по

Mini BTH и Mini ULTRA

Брошюра по Bth Ultra

А какой толк от датчика пола?

Датчик температуры пола учитывает температуру бетонной плиты, чтобы регулировать температуру в помещении.

Его можно использовать двумя способами.

Вот несколько примеров.

Температура в гараже обычно устанавливается в соответствии с температурой плиты. Таким образом, воздушный поток, создаваемый при открывании двери, не вызовет запуск системы, температура плиты не обязательно снизилась.

Для дома температура воздуха учитывается путем установления минимума и максимума для бетонной плиты, таким образом, если внешняя дверь останется открытой, когда очень холодно, пол перестанет подниматься, когда он будет достичь максимальной температуры плиты.

Как произвести заполнение системы?

Если ваша система оборудована системой подпитки Calefactio, вы можете использовать ее для заполнения ваших труб водой и гликолем. В противном случае вам придется использовать внешний насос или обратиться к профессионалу.

Вода - теплофизические свойства

Термодинамические свойства воды:

Температура кипения (при 101,325 кПа): 99,974 ° C = 211,953 ° F
Объемный модуль упругости: 2,15 x 10 ⁹ Па или Н / м ²
Критическая температура: 373,946 ° C = 705,103 ° F
Критическое давление: 217,7 атм = 220,6 бар = 22,06 МПа (МН / м ²) = 3200 фунтов на кв. Дюйм (= _{фунт / дюйм ²)}
Критическая плотность: 0.322 г / см ³ = 0,62478 снаряда / фут ³ = 20,1018 фунта _м / фут ³
Константа ионизации, pKw (при 25 ° C): 13,995
Скрытая теплота плавления: 334 кДж / кг = 144 БТЕ (IT) / фунт
Скрытая теплота испарения (при 100 ° C): 40,657 кДж / моль = 2256 кДж / кг = 970 БТЕ (IT) / фунт
Максимальная плотность (при 4 ^o C ): 999,975 кг / м ³ = 1,9403 снаряда / фут ³ = 8.34519 фунтов _м / галлон (США)
^{Температура плавления (при 101,325 кПа): 0 ° C = 32 ° F}
Молярная масса: 18,01527 г / моль
pH (при 25 ° C): 6,9976
Удельная теплоемкость (C _p) вода (при 15 ° C / 60 ° F): 4,187 кДж / кг · K = 1,001 Btu (IT) / (фунт _м ° F) или ккал / (кг · K)
лед: 2,108 кДж / кг · K = 0,5035 Btu (IT) / (фунт _м ° F) или ккал / (кг · K)
Удельная теплоемкость водяного пара: 1.996 кДж / кг · K = 0,4767 БТЕ (IT) / (фунт _м ° F) или ккал / (кг · K)
Удельный вес (при 4 ^o C): 9,806 кН / м ³ = 62,43 фунта _f / фут ³
Температурное расширение от 4 ^o C до 100 ^o C: 4,2x10 ^-2 (Примечание! - объемное температурное расширение воды не зависит от температуры)
Давление тройной точки: 0,00604 атм = 0.00612 бар = 611,657 Па = 0,08871 фунт / кв. Дюйм (= _{фунт / дюйм} / дюйм ²)
Температура тройной точки: 0,01 ° C = 32,02 ° F

Перейдите по ссылкам ниже, чтобы получить значения для перечисленных свойств жидкости вода при переменном давлении и температуре :

Для каждой темы есть рисунки и таблицы, показывающие изменения свойств в зависимости от температуры. Также доступны калькуляторы, определяющие свойства при заданных температурах.Все свойства даны как в системе СИ, так и в британской системе мер.

См. Также дополнительную информацию об атмосферном давлении и STP - Стандартная температура и давление и NTP - Нормальная температура и давление,
и Теплофизические свойства следующих компонентов: Ацетон, Ацетилен, Воздух, Аммиак, Аргон, Бензол, Бутан, Двуокись углерода , Окись углерода, этан, этанол, этилен, гелий, водород, сероводород, метан, метанол, азот, кислород, пентан, пропан, толуол и тяжелая вода, D ₂ O.

Система водяного отопления - Процедура проектирования

При проектировании системы водяного отопления может использоваться процедура, указанная ниже:

Рассчитайте теплопотери в помещениях
Рассчитайте мощность котла
Выберите нагревательные элементы
Выберите тип, размер и режим работы циркуляционного насоса
Составить схему трубопровода и рассчитать размеры труб
Расчет расширительного бака
Расчет предохранительных клапанов

1.Расчет потерь тепла

Рассчитайте потери тепла при передаче через стены, окна, двери, потолки, полы и т. Д. Кроме того, необходимо рассчитать потери тепла, вызванные вентиляцией и проникновением наружного воздуха.

2. Мощность котла

Мощность котла может быть выражена как

B = H (1 + x) (1)

, где

B = мощность котла (кВт)

H = общие тепловые потери (кВт)

x = запас на нагрев - обычно используются значения в диапазоне 0.1 до 0,2

Подходящий котел необходимо выбрать из производственной документации.

3. Выбор комнатных обогревателей

Номинальные характеристики радиаторов и комнатных обогревателей можно рассчитать как

R = H (1 + x) (2)

, где

R = рейтинг обогреватели в помещении (Вт)

H = потери тепла из помещения (Вт)

x = запас для обогрева помещения - общие значения в диапазоне 0.От 1 до 0,2

Нагреватели с правильными характеристиками должны выбираться из производственной документации.

4. Калибровка насосов

Производительность циркуляционных насосов может быть рассчитана как

Q = H / (h ₁ - h ₂) ρ (3)

где

Q = объем воды (м ³ / с)

H = общие тепловые потери (кВт)

ч ₁ = энтальпия потока воды (кДж / кг) (4 .204 кДж / кг. ^o C при 5 ^o C, 4,219 кДж / кг. ^o C при 100 ^o C )

h ₂ = энтальпия возвратной воды (кДж / кг)

ρ = плотность воды в насосе (кг / м ³) (1000 кг / м ³ при 5 ^° ° C, 958 кг / м ³ при 100 ^° ° C)

Для циркуляционных систем низкого давления - LPHW ( 3) можно приблизить к

Q = H / 4.185 (t ₁ -t ₂) (3b)

где

t ₁ = температура подачи (^o C)

t ₂ = температура возврата (^o C)

Для циркуляционных систем с низким давлением - LPHW напор от 10 до 60 кН / м ² и сопротивление трению основной трубы от 80 до 250 Н / м ² на метр труба обычная.

Для насосных циркуляционных систем высокого давления - HPHW напор от 60 до 250 кН / м ² и сопротивление трению основной трубы от 100 до 300 Н / м ² на метр трубы является обычным явлением.

Циркуляционная сила в гравитационной системе может быть рассчитана как

p = hg (ρ ₁ - ρ ₂) (4)

, где

p = давление циркуляции в наличии (Н / м ²)

h = высота между центром котла и центром радиатора (м)

g = ускорение свободного падения = 9.81 (м / с ²)

ρ ₁ = плотность воды при температуре подачи (кг / м ³)

ρ ₂ = плотность воды при температуре возврата (кг / м ³)

5. Определение размеров труб

Полная потеря давления в системе трубопроводов горячей воды может быть выражена как

p _t = p ₁ + p ₂ (5)

где

p _t = общая потеря давления в системе (Н / м ²)

p ₁ = основная потеря давления из-за трения (Н / м ²)

p ₂ = незначительная потеря давления из-за фитингов (Н / м ²)

м В качестве альтернативы основная потеря давления из-за трения может быть выражена как

p ₁ = il (6)

, где

i = основное сопротивление трению трубы на длину трубы (Н / м ² на метр трубы)

л = длина трубы (м)

Значения сопротивления трению для фактических труб и объемного расхода можно получить из специальных таблиц, составленных для труб или трубок.

Незначительные потери давления из-за фитингов, таких как отводы, колена, клапаны и т.п., можно рассчитать как:

p ₂ = ξ 1/2 ρ v ² (7)

или как выражается как "напор"

h _потери = ξ v ²/2 g (7b)

где

ξ = коэффициент малых потерь

p _убыток = потеря давления (Па (Н / м ²), фунт / кв. Дюйм (фунт / фут ²))

ρ = плотность (кг / м ³, снарядов / фут ³ )

v = скорость потока (м / с, фут / с)

h _потеря = потеря напора (м, фут)

g = ускорение свободного падения ( 9.81 м / с ², 32,17 фут / с ²)

6. Расширительный бак

Когда жидкость нагревается, она расширяется. Расширение воды, нагретой от 7 ^o C до 100 ^o C , составляет приблизительно 4% . Чтобы избежать расширения, создающего давление в системе, превышающее расчетное давление, обычно расширяющуюся жидкость направляют в резервуар - открытый или закрытый.

Открытый расширительный бак

Открытый расширительный бак применим только для систем горячего водоснабжения низкого давления - LPHW.Давление ограничено самым высоким расположением бака.

Объем открытого расширительного бачка должен быть вдвое больше предполагаемого объема расширения в системе. Приведенная ниже формула может использоваться для системы горячего водоснабжения с нагревом от 7 ^o C до 100 ^o C (4%):

V _t = 2 0,04 V _w (8 )

где

V _т = объем расширительного бака (м ³)

V _w = объем воды в системе (м ³)

Закрытый расширительный бак

В закрытом расширительном баке давление в системе частично поддерживается сжатым воздухом.Объем расширительного бака можно выразить как:

V _t = V _e p _w / (p _w - p _i) (8b)

где

V _т = объем расширительного бака (м ³)

V _e = объем, на который увеличивается объем воды (м ³)

p _w = абсолютное давление резервуара при рабочей температуре - рабочая система (кН / м ²)

p _i = абсолютное давление холодного резервуара при заполнении - нерабочая система ( кН / м ²)

Расширяющийся объем может быть выражен как:

V _e = V _w (ρ _i - ρ _w) / ρ _w (8c)

где

V _w = объем воды в системе (м ³)

ρ _i = плотность холодной воды при температуре наполнения (кг / м ³)

ρ _w = плотность воды при рабочей температуре (кг / м ³)

Рабочее давление системы - p _w - должно быть таким, чтобы рабочее давление в наивысшей точке системы соответствовало температуре кипения на 10 ^o C выше рабочей температуры.

p _w = рабочее давление в наивысшей точке

+ разница статического давления между наивысшей точкой и резервуаром

+/- давление насоса (+/- в зависимости от положения насоса)

7. Выбор предохранительных клапанов

Предохранительные клапаны для систем с принудительной циркуляцией (насос)

Настройки предохранительного клапана = давление на выходной стороне насоса + 70 кН / м ²

Предохранительные клапаны для систем самотечной циркуляции

Настройки предохранительного клапана = давление в системе + 15 кН / м ²

Чтобы предотвратить утечку из-за ударов в системе, обычно настройка составляет не менее 240 кН / м ² .

Максимальные скорости потока в водных системах

Скорость потока жидкости в водных системах не должна превышать определенных пределов, чтобы избежать шума и разрушительного износа труб и фитингов. Приведенную ниже таблицу можно использовать в качестве руководства по максимальным скоростям:

Приложение	Максимальная скорость
	(м / с)	(фут / с)
	Общие Водоснабжение	0.9 - 2,4	3 - 8
Водопроводная вода (низкий уровень шума)	0,5 - 0,7	1,6 - 2,3
Водопроводная вода	1,0 - 2,5	3,3 - 8,2
Охлаждающая вода	1,5 - 2,5	4,9 - 8,2
Всасывающая питательная вода котла	0,5 - 1,0	1,6 - 3,3
Подача питательной воды котла	1,5 - 2,5	4,9 - 8.2
Конденсат	1,0 - 2,0	3,3 - 6,5
Технологическая вода	1,5 - 3	5-10
Напор насоса	1,5 - 3	5-10
Насос всасывающий	0,9 - 2,4	3 - 8
Циркуляция отопления	1,0 - 3,0	3,3 - 9,8