Тёплый пол. Водяной.
Все о разработке водяного теплого пола своими руками.
В этом разделе я вам расскажу, как сделать теплый пол своими руками. Рассмотрим устройство теплых полов. С учетом моей многолетней практики, я расскажу как с экономить на материалах и как правильно сделать схему теплого пола. Вам не придется покупать дорогостоящее оборудование, в виде мини схем по смесительным узлам. Зная схемы и устройства работы теплого пола Вы на лету сможете сконструировать любую схему и решить задачу по теплому полу.
Эта статья является полным обучающим курсом по проектированию теплых водяных полов. Зная физику явлений, Вы поймете принцип обустройства теплых полов. Данная информация поможет избежать дорогостоящих проблем с вашим обустройством теплого пола.
В этой статье на простом и понятном языке рассказано, как сделать водяной тёплый пол своими руками.
В этом разделе вы узнаете:
- Какой шаг укладки применить?
- Какой длины трубопровод должен быть в контуре теплого пола?
- Как упаковать теплый пол в полу?
- Какое количество контуров теплого пола скомплектовать в одном смесительном узле?
- Виды смесительных узлов для теплых водяных полов?
- Какой насос применить для теплого водяного пола?
- Какие расчеты ведет инженер конструктор при создании схем теплых водяных полов?
- Как и во что уложить и какое основание сделать для теплого пола.
- Как залить теплый пол бетонной стяжкой.
В этом разделе я поясню все нюансы, которые встречаются на практики обычного монтажника.
Что касается температуры самой плиты теплого пола, то она не должна превышать 30 градусов. Вообще этого бывает достаточно. Если в смесительном узле имеется термостатический клапан с термоголовкой, то установка необходимой температуры настраивается поворотом термоголовки. Обычно до 60 градусов. Имейте ввиду что температура воды в теплом поле от реальной температуры плиты теплого пола может отличаться на 10 - 20 градусов.
Самое простое в этой задаче - это способ укладки трубы на поверхность будущего теплого пола.
Но и здесь новички-монтажники умудряются сделать не правильно!
И так, что касается укладки теплого пола, то рекомендую способ улитки, этот способ улитки самый экономичный с точки зрения гидравлических потерь. Так как при таком способе, жидкость в трубе протекает с меньшим количеством поворотов, что увеличивает хорошее протекание жидкости в трубах. Также пол по всей площади греет равномерно.
Например:
Чтобы правильно начертить-разметить комнату необходимо, чтобы число продольных полос было четно. То есть 8,10,12,14,16 и так далее.
Например здесь 16 продольных и 18 поперечных полос (Поперечные не влияют на положение ниток.).
Данная поверхность пола не прямоугольная и имеет фаску. В таких случаях размечаем параллельные фаске линии с таким же шагом, что и клетка.
И вот что получилось:
Если длинна труб превышает допустимое значение, то необходимо на эту же поверхность уложить два контура. Например:
Если имеется препятствие, то следует обойти таким методом:
Важно по возможности сделать длины контуров одинаковыми.
Также есть практический совет, возле наружных стен делать шаг укладки меньше в 1,5 раза, если общий шаг укладки не равен 10мм. Так как пол у наружных стен быстрее расходует тепло.
Пример:
Что касается объема площади?
По своему опыту скажу, что площадь может быть и 6х6 метров. А может и10х5 метров. Во многих местах и в справочниках пишут, что площадь теплого водяного пола не должна превышать 40м2.
Но я так скажу! Если длинна пола превышает 10 метров, то следует разделить такой пол на части. Так как нагреваемый пол при повышении температуры начинает удлиняться.
На места разделения полов укладывают демпферную ленту. Лучше чтобы целый контур был в пределах части теплого пола. То есть, чтобы сам контур не пересекал демпферную ленту.
Если у Вас большая площадь и необходимо ее разделить, то следует сделать так, чтобы на каждую часть был отдельный контур. Контур - это труба уложенная одной веткой. То есть это фактически одна труба, по которой бежит один поток. То есть демпферная лента должна разделять потоки. Через демпферную ленту не должно проходить много труб. Где демпферная лента - там идет постоянное изменение расстояния между теплыми полами. И нахождение там труб может им навредить.
В местах прихода труб в саму обогреваемую плиту, необходимо уложить в какую либо изоляцию. Это может быть теплоизолирующий энергофлекс, или гофрированная труба. Чтобы в этом месте происходило сглаживание движение плиты от трубы.
Основание теплого пола
Сейчас расскажу разницу между идеальным теплым полом и так себе:
Вариант так себе:
Основание пола не ровное и имеет погрешность до 5 см. То есть где то нормально, а где то и на 5 см ниже, а то и на 10см. Утеплитель имеет толщину от 2 до 5 мм. Толщина бетонной стяжки от 5 до 15 см.
Вариант так себе относится к низко качественной работе теплого пола. Раньше многие так делали. Пол скажем греет не равномерно и плохо. Тепло уходит в плиту, тем более через тонкий утеплитель. Такой утеплитель допускается в квартирах, да и то такой утеплитель не экономично действует на пол. Тепло уходит в нижний несущий пол!
Идеальный теплый пол!
Основание пола ровное и имеет погрешность до 3 см. Утеплитель от 25 мм, это обычно пенопласт или пенополистирол (С плотностью не менее 35кг/м3 для крепости). Толщина бетонной стяжки от 5 до 10 см. В стяжке необходимо уложить металлическую сетку для крепости пола. Также металлическая сетка может играть и сглаживающий эффект передачи тепла по полу. Металлическую сетку нужно уложить под трубой, для усиления можно добавить сетку сверху трубы. По краям пола нужно уложить демпферную ленту, для компенсации расширения пола.
Что касается трубы для теплого пола.
Труба может быть в основном из металлопластика или сшитого полиэтилена. Существует большой вопрос, а что лучше металлопластик или сшитый полиэтилен. Многие продавцы и мастера утверждают, что лучше для теплого пола укладывать специальную трубу для теплого пола из сшитого полиэтилена.
Я же по своему опыту могу утверждать, что разница очень маленькая и кпд почти не отличается. Так что это сильно раздутый миф про сшитый полиэтилен, к тому же стоит дорого. Могу лишь утверждать, что чем выше внутренний диаметр трубы для теплого пола, тем лучше. Так как обогрев лучше и сопротивление потоку ниже. Что улучшает КПД теплого пола. Что касается теплопередаче, то без сомнения у сшитого полиэтилена оно выше! Но стоит ли оно свеч? Нет! Во первых разница очень маленькая, а во вторых законы из расчеты теплотехники, вполне допускают теплопередачу. Это то что скорость теплопередаче вполне достаточно для обогрева бетонного пола. Так как сам бетонный пол не переносит тепло так быстро, как хотелось бы. Если бы бетонный пол переносил тепло мгновенно, тогда эффект был бы значительным.
Также можно использовать медную трубы и трубу из нержавеющей гофрированной стали. Но эти трубы очень дорогие и монтаж таких труб очень трудоемкий. Так что эти трубы отпадают однозначно!
Уложение теплого пола имеет такую последовательность:
- На горизонтальный пол с погрешностью 3 см укладывается утеплитель (Пенополистирольная плита) толщиной от 2,5 до 10 см.
- На пенополистирольную плиту ложиться полиэтиленовая пленка или фольгированный пенофол толщиной 5-10мм.
- Далее ложится сетка с шагом от 5-150 мм. Толщина проволоки 2-4мм.
- Далее укладывается труба с определенным шагом.
- Возле стен и на границе уложить демпферную ленту.
Пояснение к каждому элементу пирога теплого пола:
1. Пенополистирольная плита служит для того, чтобы предотвратить теплопотери в низ в бетонную плиту или в нижнее помещение. Пенополистирольная плита должна быть с параметрами не менее 35 кг/м3 для предотвращения разрушений при нагрузке сверху. Обычно для первого этажа имеющий не отапливаемое нижнее помещение (подвал и прочее) монтируется пенополистирольная плита толщиной не менее 100мм. Для последующих этажей 50мм. Иногда допускается укладка толщиной до 50мм. Для допустимого обогрева пола толщина пенополистирольной плиты не должна быть ниже 30мм. Пенополистирольная плита ложиться на ровную поверхность пола без зазоров, если имеются неровности в полу, то такие перепады засыпают отсевом и выравнивают его по всему полу и потом на отсев ложиться пенополистирольная плита.
2. Вторым слоем на пенополистирольную плиту ложиться либо фольгированный пенофол либо полиэтиленовая пленка. Поскольку фольгированный пенофол это вспененный полиэтилен покрытый фольгой - имеет, как и полиэтиленовая пленка, гидроизоляционный эффект. Этот эффект предотвращает паропроницаемость между бетонным полом и пенополистирольной плитой. Если влага не переходит из одной среду в другую, то улучшается климат по теплоизоляционным свойствам. Этот эффект гидроизоляции уменьшает теплопотери в низ, тем самым экономиться тепловая энергия. А фольгированный слой дополнительно увеличивает изоляцию по паропроницаемости, как известно, что различные металлы имеют большое сопротивление по проницаемости различных веществ. Также не мало важным эффектом фольги обладает его возможность отражать тепловые лучи, что тоже добовляет эффект уменьшения теплопотерь вниз. Также полиэтиленовая пленка и фольга уменьшают проникновение вредных веществ от пенополистиролной плиты, так как известно, что пенополистирол это вредное вещество. Как не крути, но в малых количествах придется дышать парами пенополистирола. Еще одним нюансом будет - это то, что открытая фольга в пенофоле при заливке бетонной стяжке может быстро разрушиться химическими реакциями раствора. Грубо говоря раствор съедает фольгу, если она очень тонкая. Узнавайте у продавцов о фальгированном пенофоле специальным для теплого пола мокрым способом (то есть бетонного теплого пола). Фольгированный пенофол для теплого пола может быть защищен, от разъедания фольги либо быть достаточно с толстым слоем фольги.
3. Стальная сетка с определенным шагом служит для того чтобы укрепить основание бетонной стяжки теплого пола. Находящаяся в нижнем слое сетка при деформации бетонной стяжки идет на растяжение, и тем самым увеличивает крепость бетонной стяжки на излом. К тому же сетка дает возможность закрепить на ней трубу. Крепиться труба к сетке через пластиковые хомуты, которая продается в электромагазинах. Сама сетка крепиться дюбель-гвоздями определенной длины в сквозь пенеополистирольную плиту к плите перекрытия. Сетка к дюбель-гвоздям соединяется через металлическую монтажную ленту.
4. Демпферная лента служит для предотварщения разрушений бетонной стяжки от теплового расширения самой бетонной стяжки.
Заливается качественной бетонной стяжкой (Цемент + отсев. Крупный камень не ложите.). Чтобы стяжка не потрескалась, необходимо первую неделю поливать ее утром и вечером холодной водой или что лучше купите специальный для этих целей пластификатор, который разбавляется с бетонным раствором и препятствует растрескиванию. На худой конец проконсультируйтесь у специалистов как делать ровную стяжку, чтобы она не потрескалась. Продаются специальные присадки или добавки. Толщина стяжки не более 5-7см. расстояние от трубы от 1-3см при условии, что сверху еще будет керамическая плитка. Если не будет плитки, то от трубы оставьте 3-4см. При высыхании бетонной стяжки не следует пускать по трубам горячую воду. Лучше просто оставьте под давлением в 1,5-4 атмосферы. То что пишут надо держать до 6 атмосфер и прочее, тоже раздутый миф. Все работает и не портится. А давление Вы оставьте для того чтобы обнаружить брак трубы и обнаружить протечки во время повреждения трубы. И все...
Не переживайте на счет стяжки! Стяжка пойдет любая. И не слушайте всякие фирмы которые пиарят свои технологии. Якобы у них пол хорошо передает тепло и прочее. Это опять раздутый миф. Разница опять же очень маленькая. Из-за каких то маленьких процентов, такой пиар раздувают мама не горюй!... Главное чем меньше толщина стяжки бетонного пола тем лучше передается тепло. Так как бетон сам по себе играет хоть и маленькую но теплоизоляцию. То есть сопротивляется теплопередаче. Паркет на теплый пол не ложите. Паркет тоже своего рода теплоизолятор, но уже по сильнее бетона и керамической плитки. На теплый пол однозначно ложите керамическую плитку. Допускается ложить паркет только в теплых краях. У нас же с 30 градусными морозами так нельзя. Вы конечно можете положить паркет или дерево. Но Вы сильно теряете исходящее тепло от пола. Поэтому следует добавить мощности обогрева на другие отопительные приборы(радиаторы).
Какой длины трубопровод должен быть в контуре теплого пола?
Все зависит от конкретного случая. Ниже я Вам покажу таблицу где указано сопротивление движению воды в трубах. И Вы должны понять какую длину подобрать!
Для тех кто боится считать - опыт из практики:
Для 16 трубы металлопластика до 80 метров.
Для 20 трубы до 100 метров.
Если смотреть с точки зрения экономии, то чем короче труба тем экономичнее получается система теплого пола, и не важно, что много контуров получается.
Если разумно, то для 16 трубы это 65 метров.
Для 20 трубы 75 метров.
Так как насос потребляет энергию, то целесообразно тратить энергию меньше. Из гидравлики следует, что чем медленнее бежит вода в трубе тем легче она бежит. Чем длиннее труба тем сильнее сопротивляется движению поток. Так что существует такой предел, что насос не может дать такой напор превышающий сопротивление движению. В следствии этого расход в трубе маленький на столько, что становится не достаточным для обогрева теплого пола.
Для хорошего обогрева пола в 10 м2, необходим расход не менее 2литра/минуту.
Соответственно 20м2 необходимо не менее 4 литров/минуту. Для 20м2 Необходимо уже 2 и более контуров. Если это два контура, то на каждый контур 2литра/минуту и того 4 литра минуту на пол из двух контуров.
Если Вы уложите слишком длинную трубу, то Вы получите не совсем экономичную систему. Во первых сопротивление движению будет большим и Вам для разумного расхода придется использовать более мощные насосы и соответственно терять дополнительную энергию. Если расход будет не достаточным, то Вы не получите необходимого тепла на теплый пол. Он попросту будет слабо греть. Так как по трубе, будет проходить мало теплой жидкости.
Ниже будет конкретный алгоритм вычисления длины трубопровода, но после того как Вы познакомитесь со схемами, которые предназначены для теплых полов.
Далее график для металлопластиковой трубы (Для трубы из сшитого полиэтилена тоже подходит):
Этот график взят из надежных источников, разработан мировым лидером в области систем водоснабжения и отопления. Данные указаны длиной трубы в один метр. Сам проверил со своими формулами. Скажу, что 1 метр напора = 10 000 Па. А для вашей задачи: Результат потерь напора умножаете на количество метров и получает общую потерю напора на трубу.
Личные расчеты:
Таблица 1
Виды смесительных узлов для теплых водяных полов.
Смесительный узел играет очень важную роль в системе водяных теплых полов. Смешивает основной поток с потоком для контуров теплого пола. Чтобы получить дополнительный расход на контура теплого пола.
Хотите узнать, как сделать теплый пол без смесительного узла?
Такой теплый водяной пол можно сделать, только через трехходовой клапан, и без насоса! О том, как сделать теплый пол без дополнительного насоса с помощью трехходового клапана, можно узнать здесь: Трехходовой клапан и схемы теплых полов.
Схема узла для теплого пола может быть нескольких вариантов. Рассмотрим самый простой наглядный вариант, где нет особых заморочек.
Схема подключения теплого пола.
Давайте теперь рассмотрим смесительный узел теплого пола более детально:
Пропускной клапан служит для того, чтобы пропускать или не пропускать тепло от котла в систему теплого пола. Обычно туда ставится термостатический клапан с термоголовкой. У термоголовки должен быть прикладной датчик. Этот датчик прикладывается на подающий трубопровод в контура теплых полов.
У этого вида байпас должен повторять основной диаметр прохода теплоносителя.
Недостаток данной системы, в том что при остановке контуров, насосу будет нечего качать. Но эта проблема решается добавлением второго байпаса между подающим и обратным коллектором.
Схема 1: Последовательный тип смешивания.
Кстати за место пропускного клапана можно установить балансировочный клапан или обычный шаровый кран, но этот вид требует постоянного контроля. Поэтому не рекомендуется.
Единственное и пока на сегодняшний день бесполезное достоинство данной схемы является то, что выходящий поток из смесительного узла в сторону котла, более пониженный, и равен температуре пола. Такой подход с точки зрения теплотехники более правильный и более производительный.
Схема 2. Параллельный тип смешивания.
В любых схемах за место байпаса можно поставить перепускной клапан. Он служит для того, чтобы в определенном напоре начать через себя пропускать поток. Это дает возможность постоянно не гонять воду через байпас, когда контура задействованы. Когда контура все закрыты, то перепускной клапан начинает пропускать через себя жидкость, чтобы насос не работал в нагрузку, тем самым экономил электроэнергию. А собственно, в каких случаях контура должны закрываться? Дело в том, что в продвинутых домах стоит климат контроль, который по мере нагревания может перекрывать контура. А когда возникнет ситуация, при котором все контура закроются, тут то и приходит на помощь байпас с перепускным клапаном. Он помогает насосу давать расход. Если насос не качает в нагрузку, он и потребляет меньше энергии. Перепускной клапан имеет механическую настройку необходимого напора, при котором он начинает пропускать жидкость. Вообще существуют и электрические операции, при котором насос просто выключается. Но об этом сложном явлении как-нибудь в другой раз.
Недостаток данной системы это то, что выходящий поток из смесительного узла равен температуре теплоносителя входящего в теплый пол. Температура которая входит в контур теплого пола равна температуре выходящего из смесительного узла в сторону котла.
Схема3. Параллельный тип смешивания.
Схема 3 многим напоминает схему 2, и практически по функционал мало чем отличается. Единственное отличие может возникнуть в простоте сборке.
Пропускной (термостатический) клапан, необязательно должен быть с хорошей проходимостью или большого диаметра, так как показывает практика, то проходимость, может сильно отличатся и это не портит смесительный узел. Так как насос бывает сильно влияет на расход через пропускной (термостатический) клапан. Своей затягивающей силой он очень сильно увеличивает расход воды через пропускной (термостатический) клапан. К тому же примерно расход через клапан в два раза ниже расхода насоса.
Чтобы в данной схеме соблюсти хорошую проходимость необходимо иметь хорошую проходимость через циркуляционный насос. То есть само кольцо от обратного коллектора через насос до подающего коллектора имело хороший идеальный проход без заужений. В эту схему нельзя устанавливать трехходовые клапаны с термочувствительным элементом. Так как трехходовые клапаны имеют маленькую проходимость в следствии этого большие местные сопротивления.
Подробнее о трехходовом клапане.
Трехходовой клапан следует ставить так(См. Схема 4):
Схема 4. Последовательный тип смешивания.
Сам по себе трехходовой клапан предназначен пропускать воду от одной ветки в остальные две ветки в зависимости от поворота клапана. То есть в данную схему нужно ставить не такой клапан, который открывает или закрывает одну линию. А плавно открывая одну линию и закрывая другую. Линия, где находится насос - она всегда открыта. При охлаждении датчика клапана открывается линия входящего тепла от котла и закрывается линия байпаса. При нагревании происходит обратная процедура. Только такой выше описанный клапан монтируется в данную схему 4.
Я уже говорил, что сами эти трехходовые клапаны с термостатом имеют плохую проходимость, и использовать их вообще не рекомендую. Только для малой производительности. В пределах 3 - 4 контуров теплого пола. Но существуют схемы, которые позволяют поставить любой трехходовой клапан. Подробнее о схемах ниже.
Ну если у Вас уже имеется трехходовы клапан с выносным датчиком, то для хорошей прокачки можно его поставить как указано на схеме 5. Но это не идеальная схема. Существуют и другие схемы.
Схема 5. Параллельный тип смешивания.
Если трехходовой без выносного датчика, то по схеме 4. Так как при схеме 5 на вход датчика не приходит остывшая вода из контуров. И он будет при поступлении горячей воды сразу закрываться.
А теперь подробней о схемах.
Выше описанные схемы мы рассмотрели как некий вариант для вашего воображения. Чтобы вы могли понять, какие варианты сборки существуют для смесительных узлов.
Ниже будут схемы куда лучше...
На сегодняшний день обнаружил одну важную особенность, что самое разнообразное количество схем разделяются на два типа смешивания воды (теплоносителя).
Это: Параллельный тип смешивания и последовательный тип смешивания смесительного узла.
Чтобы это понять, давайте рассмотрим наглядную схему.
Стрелками обозначены потоки воды. Пол - это контур теплых полов.
Как Вы думаете, какая схема более производительная? Конечно последовательная! В последовательной схеме, весь расход насоса идет в контура теплых полов. А в параллельной схеме, расход насоса делится с расходом притока входной циркуляции. Поэтому если Вы хотите выжать максимум полезного действия из насоса на контура теплых полов, то однозначно, нужна последовательная система смесительного узла. И это не обсуждается.
Также при последовательной схеме можно уложить на много больше контуров в одном смесительном узле. Так как расход на полы можно получить на много больше. В то время как на параллельном типе расход насоса делиться с другим кольцом циркуляции.
Чтобы Вы поняли, какие схемы относятся к последовательным, и параллельным типам, рассмотрим схемы.
Параллельные схемы смесительных узлов:
Последовательные схемы смесительных узлов:
Последовательная система лучше тем, что весь расход насоса уходит в контура теплых полов. Этот поток не делится. Тем самым дает возможность сделать в одном смесительном узле большое количество контуров.
Хотите узнать, как сделать теплый пол без смесительного узла?
Такой теплый водяной пол можно сделать, только через трехходовой клапан, и без насоса! О том, как сделать теплый пол без дополнительного насоса с помощью трехходового клапана, можно узнать здесь: Трехходовой клапан и схемы теплых полов.
Не забывайте! В схеме не обозначены автоматические спускники воздуха. Я надеюсь, что это не составит труда понять куда ставить их. Ставьте на высокую точку подающего и обратного коллектора. Имейте ввиду и подумайте, чтобы ротор насоса не крутился в воздухе.
Мы не рассмотрели вариант, когда имеется один контур для теплого пола. В принципе и такой смесительный узел вполне возможен для одного контура. Только диаметр труб можете уменьшить, да и мощность и расход насоса можно уменьшить в три раза. Подробнее ниже.
О том, какие схемы применить к трехходовым клапанам Вы можете узнать здесь.
Какой насос применить для теплого водяного пола?
На рынке продаются стандартные циркуляционные насосы для отопления с расходом 2,5 м3/час, это около 40 литров/минуту и напором до 6 метров. Чем выше напор насоса, тем быстрее будет расход в контуре теплого пола. Для теплого пола существует обычный стандарт насоса с параметрами(2,5м3/ч с напором 6м.).
Если на насосе указано, что расход у него 40 литров в минуту, то на деле это не означает, что он будет так качать. Все зависит от пропускной способности самой систему или узла теплого пола. Допустим если у Вас много длинных контуров, то они дают достаточное сопротивление движению, вследствие этого расход насоса уменьшается.
Примерный график всех насосов:
А теперь реальный график такого насоса(2,5м3/ч с напором 6м.):
График 1.
А теперь соображайте, чем лучше пропускаемость, тем меньше напор появляется на контурах. Чем больше веток(контуров) в одном смесительном узле, тем выше расход и само собой разумеется, тем меньше напор на всех контурах. Так что нужно не перегнуть палку! Если для хорошей прокачки контура необходим напор в 3 метра, то необходимо по графику соблюсти расход и не увеличивать количество контуров.
Как узнать весь расход в смесительном узле для параллельной схемы?
1. Посчитать в каждой ветке рекомендуемый расход. Все расходы веток сложить.
2. Посчитать какое количество потерь будут производить все ветки(контура). А на самом деле - количество потерь сможет нам найти постоянный расход приходимого тепла в смесительный узел. Он обычно равен около 40-100% от всех расходов контуров. То есть если вся сумма расхода контуров равна 15 литрам/минуту, то расход приходящего тепла равен примерно 6-15 литрам/минуту. Это зависти от разницы температур от входящего и установленного термоголовкой температуры. Также влияют на расход и теплопотери самого пола. То есть если температура от котла идет 60 градусов, а в смесительном узле установлено 40 градусов, то расход будет примерно 40%. А если температура от котла идет 75 градусов, а в смесительном узле установлено 40 градусов, то расход будет примерно 25%. Также нужно учесть и байпас, если он имеется, то через него тоже идет постоянный расход. Еще прибавьте около 6 литров/минуту на байпас. Если трубы длинные, то соответственно и теплопотери большие, и соответственно термоголовка начинает пропускать больше тепла, а это значит, что увеличивается расход насоса, и соответственно напор падает.
А если совсем трудно понять, то считайте так:
1. Посчитать в каждой ветке рекомендуемый расход. Все расходы веток сложить.
2. Все расходы веток умножьте на 2. То есть если расход всех контуров равен 15, то общий расход самого насоса смесительного узла должен составить 30 литров/минуту.
Как узнать весь расход в смесительном узле для последовательной схемы?
1. Посчитать в каждой ветке рекомендуемый расход. Все расходы веток сложить. Так как при последовательной системе расход насоса идет полностью на контура теплых полов, то достаточно сложить только расход всех контуров.
Полученный расход сверяйте с графиком и находите выдаваемой графиком потерю напора. На горизонтальной координате имеется шкала расхода, от нужной шкалы поднимаетесь вверх упираетесь на линию и далее горизонтально движетесь влево и получаете шкалу напора. График для других насосов оригинальный. Просто сами вручную можете нарисовать шкалу вашего насоса и нарисовать в нем дугу как показано на графике 1. Так как все насосы работают по стандартной кривой. И в зависимости от напора можно выбрать по таблице 1 необходимую длину трубопровода.
Учтите еще одну особенность! ! Это то, что если насос с напором 6 метров, на деле как обычно выдает меньше напора, например 5 метров. Если расход 40 литров/минуту, то может выдавать 30 литров/минуту. Это происходит в силу разных факторов: Потеря напряжения в сети. Местные сопротивления самих узлов трайников. Кое-какие заужения в трубах, повороты и прочее. И в итоге нужно считать примерно на 15% ниже ресурс насосов. Только тогда Вы сделаете правильно.
Вот такой график практического опыта для насоса с параметрами(2,5м3/ч с напором 6м.):
График 2.
Как узнать какую длину трубы необходимо для теплого пола.
Чтобы это посчитать необходимо знать расход воды в трубе при заданной длине трубопровода на определенную площадь пола. Также на 10м2 должен быть расход не ниже 2 литров/минуту. Зависит от теплопотерь. Ниже будут подробности.
По таблице 1 найти потерю напора. И чтобы напор на входе в контур не был ниже потери напора по трубе при определенной скорости течения жидкости.
А напор в одном смесительном узле одинаковый для всех контуров. Насос создает один напор на все контура. Напор вычисляем по графику2.
Не запутайтесь! Это комплексное решение. Ниже прочитайте про шаг укладки и тогда должно быть понятно про длину трубопровода. Главное не сделать слишком длинную трубу.
А если по простому, то на каждые 10 метров 16 трубы необходимо качать минимум 0,4 литра/минуту. То есть на 50 метров трубы необходимо 2 литра/минуту. А на 80 метров трубы 3,2 литра/минуту.
Комплексное решение таково:
Напор насоса(см. гафик2) не должен быть ниже потери напора по длине трубопровода при определенном расходе одного контура.
Потерю напора в трубопроводе одного контура находите по таблице1.
Напор насоса находится по графику2 при определенном расходе всего смесительного узла.
Таблица 1
Имейте ввиду, что если Вы к себе установите смесительный узел, на без того забитую систему отоплению, то возможно этим смесительным узлом вы отберете у котла некоторый расход, что может повлиять на расход в других ветках отопления. Эта проблема решается добавлением гидравлического разделителя, с дополнительными насосами.
Что касается потерь на загибах трубы, то они очень маленькие, например, чтобы получить сопротивление в 1 метр при скорости 0,44 метров/секунду необходимо 200 поворотов(90градусов). Как правило на одном контуре их может быть максимум 40.
Очень важно знать, что если Вы используете незамерзающую жидкость в системе отопления, то незамерзающая жидкость по вязкости отличается от воды от 30% до 50%. А это означает, что вода по трубам будет бежать еще медленнее. И расчеты нужно вести уже другие. Необходимо добавить запас мощности насоса примерно на 20% или укоротить трубы на 20%. Также имейте ввиду, что теплоемкость незамерзающей жидкости опять меньше примерно на 20%. Это значит эта жидкость будет меньше переносить тепла.
Какое количество контуров теплого пола скомплектовать в одном смесительном узле?
Если опираться на золотой опыт:
По опыту скажу насос с расходом до 40литров/минуту и напором 6 метров для параллельной системы, достаточно до 8 контуров длинной трубы не превышающий 65 метров для 16 трубы.
Для последовательной системы, достаточно до 12 контуров длинной трубы не превышающий 65 метров для 16 трубы.
Если Вы решили сделать трубы длинной 80 метров, то следует сделать 5 контуров для параллельной системы, 8 контуров для последовательной системы, на один такой насос.
Только не вздумайте контур делать длинной 100 метров 16 трубы, очень не экономично! На своем личном опыте проверено!
Да и вообще не рекомендую даже 20 трубу делать 100 метров! Лучше сделайте два контура по 50 метров из 16 трубы.
Рекомендую не превышать длину трубы более 80 метров. Даже для 20 трубы. Трубы используйте только 16. Они гнутся хорошо. И шаг укладки становится доступным для сильного изгиба.
А если Вы решили посчитать более конкретно.
Алгоритм решения данной задачи для параллельной системы.
Допустим, у Вас получилось 6 контуров теплого пола. С длиной, Вы тоже определились и оно около 80 метров. С расходом Вы тоже определились и оно равно 3 литра/минуту на каждую ветку.
А теперь считаем:
Смотрим таблицу 1.
80 метров трубы с расходом 3 литра/минуту дает потерю напора 2,16 метров.
Считаем весь расход: Количество контуров с расходом 3 литра/минуту дают общий расход 18 литров/минуту. Этот расход умножаем на 1.5 раза и получаем 27 литров в минуту. Сверяемся с графиком 2 (см. выше). По графику видно, что напор получается около 1.3 метра. Смотри таблицу 1 и видим, что расход на ветке в 80 метров будет находится в пределах 2 литров/минуту.
Чтобы достичь в каждой ветке расхода в 3 литра/минуту, нужно либо увеличить мощность циркуляционного насоса, что не экономично. Либо разделить 6 веток пополам и на каждые 3 ветки поставить один смесительный узел. Что тоже не экономично. Остается следующий вариант. Укоротить трубы в контурах и увеличить количество веток. Такой вариант более экономичный. С точки зрения затрат на перекачку воды по веткам.
У нас 18 литров/минуту необходимо! Мы можем 18 поделить на 8 веток и получить расход 2.25 литров/минуту на каждую ветку. Длинна ветки уже будет около 65 метров. Но длины каждой ветки могут быть разные. Тогда необходимо высчитать, где какой расход необходим. Но об этом чуть позже. Так как вы еще не знаете, как определить шаг укладки.
Алгоритм решения данной задачи для последовательной системы.
Допустим, у Вас получилось 6 контуров теплого пола. С длиной, Вы тоже определились и оно около 80 метров. С расходом Вы тоже определились и оно равно 3 литра/минуту на каждую ветку.
А теперь считаем:
Смотрим таблицу 1.
80 метров трубы с расходом 3 литра/минуту дает потерю напора 2,16 метров.
Считаем весь расход: Количество контуров с расходом 3 литра/минуту дают общий расход 18 литров/минуту. Сверяемся с графиком 2 (см. выше). По графику видно, что напор получается около 2.5 метра. Смотри таблицу 1 и видим, что расход на ветке в 80 метров будет находится, в пределах 3 литров/минуту. Итог: Подходит!
Как определить шаг укладки теплого пола?
Чтобы определить шаг укладки необходимо знать теплопотери самой комнаты. И какого качества тепла Вы хотите получить. Но мы не будем вычислять теплопотери дома, так как этого можно не делать. Достаточно золотого опыта.
Из золотого опыта, для сурового климата России в пределах -30 градусов для нормально утепленного дома:
Если Вы хотите получать напольное отопление без других источников обогрева, то шаг укладки должен быть не менее 10-12 см. Если в сочетании с батареями(радиаторами), то 15-20см. Делать шаг укладки больше не рекомендую, так как ощущается разница обогрева по площади пола.
Что касается длинны трубы, то это зависит от необходимого расхода воды по трубе и достаточного напора, для ее прокачки.
Что касается расхода:
При шаге укладки в 10-12см на 10м2 необходимо качать 2-3 литров/минуту.
При шаге укладки в 15-20см на 10м2 необходимо качать 1-2 литров/минуту.
А если по точнее, то на каждые 10 метров 16 трубы необходимо качать 0,4 литра/минуту. То есть на 50 метров трубы необходимо 2 литра/минуту. А на 80 метров трубы 3,2 литра/минуту. Чем длиннее труба тем больше теплопотерь в контуре.
То есть чем короче труба, тем меньше можно качать воды по трубам. Пропорционально теплопотерям. Но чем выше расход в трубах, тем кпд пола больше.
Кстати если у Вас в смесительном узле более 3 контуров, то обязательно нужно брать коллектора с расходомерами. Данные коллектора показывают расход в каждом контуре. И если контура по своей длине сильно отличаются и шаг укладки в том числе, то будет возможность отрегулировать каждый контур по количеству расхода. Так как там есть вращающий элемент, который приводит клапан для необходимого пропуска воды.
На рынке продаются зарекомендовавшие себя смесительные узлы:
combimix
dualmix