Calculul țevilor pentru pardoseală încălzită: selecția țevilor după parametri, alegerea pasului de instalare + exemplu de calcul
În ciuda complexității montajului, încălzirea prin pardoseală cu ajutorul unui circuit de apă este considerată una dintre cele mai rentabile metode de încălzire a încăperii. Pentru ca sistemul să funcționeze cât mai eficient și fără defecțiuni, trebuie să efectuați corect calculul țevilor pentru pardoseală încălzită – să determinați lungimea, pasul buclei și schema de așezare a circuitului.
De acești indicatori depinde în mare măsură confortul utilizării încălzirii cu apă. Tocmai aceste întrebări le vom aborda în articolul nostru – vom povesti cum să alegeți varianta optimă de țevi, ținând cont de caracteristicile tehnice ale fiecărei varietăți. De asemenea, după citirea acestui articol veți putea alege corect pasul de așezare și să calculați diametrul și lungimea necesare ale circuitului pardoselii încălzite pentru o încăpere specifică.
Cuprinsul articolului:
Parametrii pentru calculul circuitului termic
În faza de proiectare este necesar să se rezolve o serie de întrebări care determină caracteristicile constructive ale pardoselii încălzite și regimul de exploatare – să se aleagă grosimea șapei, pompa și alte echipamente necesare.
Aspectele tehnice ale organizării ramurii de încălzire depind în mare măsură de destinația acesteia. Pe lângă destinație, pentru calculul exact al metrajului circuitului de apă vor fi necesari o serie de indicatori: suprafața de acoperire, densitatea fluxului termic, temperatura agentului termic, tipul pardoselii.
Suprafața de acoperire cu țevi
La determinarea dimensiunilor bazei pentru așezarea țevilor se ia în considerare spațiul neaglomerat cu utilaje mari și mobilier încorporat. Este necesar să se gândească din timp dispunerea obiectelor în încăpere.

Fluxul termic și temperatura agentului termic
Densitatea fluxului termic – este un indicator de calcul care caracterizează cantitatea optimă de energie termică pentru încălzirea camerei. Valoarea depinde de o serie de factori: conductivitatea termică a pereților, a planșeelor, suprafața de geam, prezența izolației și intensitatea schimbului de aer. Pe baza fluxului termic se determină distanța dintre spirele buclei.
Temperatura maximă a agentului termic este de 60 °C. Cu toate acestea, grosimea șapei și pardoseala reduc temperatura – de fapt, la suprafața podelei se înregistrează aproximativ 30-35 °C. Diferența dintre valorile termice la intrarea și ieșirea circuitului nu trebuie să depășească 5 °C.
Tipul pardoselii
Finisajul final influențează eficiența sistemului. Conductivitatea termică optimă o au faianța și gresia portelanată – suprafața se încălzește rapid. Randamentul bun al circuitului de apă se obține atunci când se utilizează laminat și linoleum fără strat izolator termic. Cea mai mică conductivitate termică o are pardoseala din lemn.
Gradul de degajare a căldurii depinde și de materialul de turnare. Sistemul este cel mai eficient atunci când se folosește beton greu cu agregat natural, de exemplu, pietriș marin cu granulație fină.

La calcularea țevilor pentru podeaua încălzită, trebuie să se țină cont de normele stabilite ale regimului de temperatură al acoperirii:
- 29 °С – cameră de locuit;
- 33 °С – încăperi cu umiditate ridicată;
- 35 °С – zone de trecere și centuri de frig – porțiuni de-a lungul pereților de capăt.
Caracteristicile climatice ale regiunii joacă un rol important în determinarea densității de așezare a circuitului de apă. La calcularea pierderilor de căldură, trebuie să se țină cont de temperatura minimă din timpul iernii.
După cum arată practica, o izolare termică prealabilă a întregii case poate reduce sarcina. Este logic să izolați termic mai întâi încăperea, apoi să treceți la calculul pierderilor de căldură și al parametrilor circuitului de conducte.
Evaluarea proprietăților tehnice la alegerea țevilor
Având în vedere condițiile non-standard de exploatare, materialul și dimensiunile serpentinei podelei cu apă trebuie să îndeplinească cerințe înalte:
- inertitudine chimică, rezistență la procese de coroziune;
- prezența unui strat interior perfect neted, care nu este predispus la formarea de depuneri de calcar;
- rezistență – din interior, agentul termic acționează constant asupra pereților, iar din exterior – șapa; țeava trebuie să suporte o presiune de până la 10 bari.
Este de dorit ca ramura de încălzire să aibă o greutate specifică mică. Stratificarea podelei cu apă exercită deja o sarcină semnificativă asupra planșeului, iar conducta grea nu face decât să agraveze situația.

Cerințelor enumerate le corespund, într-o anumită măsură, trei categorii de țevi laminate: polietilenă reticulată, metal-plastic, cupru.
Varianta #1 – polietilenă reticulată (PEX)
Materialul are o structură reticulară cu ochiuri mari a legăturilor moleculare. De polietilena obișnuită, cea modificată se deosebește prin prezența atât a legăturilor longitudinale, cât și transversale. Această structură crește greutatea specifică, rezistența mecanică și rezistența chimică.
Circuitul de apă din țevi PEX are o serie de avantaje:
- elasticitate ridicată, care permite montarea serpentinei cu o rază mică de îndoire;
- siguranță – la încălzire, materialul nu emite componente nocive;
- rezistență termică: înmuiere – de la 150 °С, topire – 200 °С, ardere – 400 °С;
- păstrează structura la fluctuații de temperatură;
- rezistență la deteriorări – agenți biologici distructivi și reactivi chimici.
Conducta își păstrează capacitatea inițială de debit – pe pereți nu se depune sediment. Durata de viață estimată a circuitului PEX este de 50 de ani.

Se disting patru grupuri de produse:
- PEX-a – reticulare peroxidică. Se obține o structură cea mai rezistentă și uniformă, cu o densitate a legăturilor de până la 75%.
- PEX-b – reticulare silanică. În tehnologie se utilizează silanide – substanțe toxice, inadmisibile pentru uz casnic. Producătorii de produse sanitare îl înlocuiesc cu un reactiv sigur. La instalare sunt admise țevi cu certificat igienic. Densitatea de reticulare – 65-70%.
- PEX-c – metoda radiațională. Polietilena este supusă iradierii cu un flux de raze gamma sau electroni. Ca rezultat, legăturile se compactează până la 60%. Dezavantajele PEX-c: periculozitatea utilizării, neuniformitatea reticulării.
- PEX-d – azotare. Reacția de formare a rețelei are loc datorită radicalilor de azot. La ieșire se obține un material cu o densitate de reticulare de aproximativ 60-70%.
Caracteristicile de rezistență ale țevilor PEX depind de metoda de reticulare a polietilenei.
Dacă ați optat pentru țevi din polietilenă reticulată, vă recomandăm să consultați regulile de amenajare a sistemului de pardoseală încălzită din acestea.
Varianta #2 – metal-plastic
Liderul țevilor laminate pentru amenajarea pardoselilor încălzite – metaloplastic. Din punct de vedere constructiv, materialul include cinci straturi.

Metalul crește rezistența conductei, reduce coeficientul de dilatare termică și acționează ca o barieră anti-difuzie – blochează pătrunderea oxigenului la agentul termic.
Caracteristici ale țevilor metaloplastice:
- conductivitate termică bună;
- capacitatea de a menține configurația dată;
- temperatura de funcționare cu păstrarea proprietăților – 110 °C;
- greutate specifică mică;
- funcționare silențioasă a agentului termic;
- siguranță în utilizare;
- rezistență la coroziune;
- durată de exploatare – până la 50 de ani.
Dezavantajul țevilor compozite – inadmisibilitatea îndoirii în raport cu axa. La răsucirea repetată, există riscul deteriorării stratului de aluminiu. Vă recomandăm să vă familiarizați cu tehnologia corectă de montaj a țevilor metaloplastice, ceea ce va ajuta la evitarea deteriorărilor.
Varianta #3 – țevi din cupru
Din punct de vedere al caracteristicilor tehnico-funcționale, metalul galben ar fi cea mai bună alegere. Cu toate acestea, popularitatea sa este limitată de costul ridicat.

Pe lângă costul ridicat, conductele din cupru au un dezavantaj suplimentar – complexitatea montajului. Pentru îndoirea circuitului veți avea nevoie de o mașină de presat sau de un îndoit de țevi.
Varianta #4 – polipropilenă și oțel inoxidabil
Uneori, circuitul de încălzire este realizat din țevi din polipropilenă sau din țevi ondulate din oțel inoxidabil. Prima variantă este accesibilă ca preț, dar destul de rigidă la îndoire – raza minimă este de opt diametre ale produsului.
Aceasta înseamnă că țevile cu diametrul de 23 mm vor trebui amplasate la o distanță de 368 mm una de alta – un pas de așezare mărit nu va asigura uniformitatea încălzirii.

Metode posibile de așezare a circuitului
Pentru a determina consumul de țeavă pentru instalarea unei podele încălzite, trebuie să stabiliți schema de amplasare a circuitului de apă. Sarcina principală a planificării dispunerii este asigurarea unei încălziri uniforme, ținând cont de zonele reci și neîncălzite ale încăperii.

Metoda #1 – serpentină
Agentul termic este furnizat sistemului de-a lungul peretelui, trece prin serpentină și se întoarce la colectorul de distribuție. În acest caz, jumătate din încăpere se încălzește cu apă caldă, iar restul – cu apă răcită.
La așezarea în serpentină nu se poate obține uniformitatea încălzirii – diferența de temperatură poate ajunge la 10 °C. Metoda este aplicabilă în încăperi înguste.

Serpentina dublă permite o tranziție mai lină a temperaturilor. Circuitul direct și cel de retur merg paralel unul cu celălalt.
Metoda #2 – melc sau spirală
Aceasta este considerată schema optimă, asigurând uniformitatea încălzirii pardoselii. Ramurile directe și cele de retur se așează alternativ.

Pe suprafețe mari se implementează o schemă combinată. Suprafața se împarte în sectoare și pentru fiecare se dezvoltă un circuit separat care merge la colectorul comun. În centrul încăperii, conducta se așează în melc, iar de-a lungul pereților exteriori – în serpentină.
Pe site-ul nostru există un alt articol în care am analizat în detaliu schemele de instalare a așezării podelei încălzite și am oferit recomandări pentru alegerea variantei optime în funcție de particularitățile încăperii respective.
Metodica de calcul a țevilor
Pentru a nu vă încurca în calcule, vă propunem să împărțiți rezolvarea problemei în mai multe etape. În primul rând, trebuie să evaluați pierderile de căldură ale încăperii, să determinați pasul de așezare, iar apoi să calculați lungimea circuitului de încălzire.
Principii de construire a schemei
Când începeți calculele și crearea schiței, trebuie să vă familiarizați cu regulile de bază privind amplasarea circuitului de apă:
- Este de dorit să așezați țevile de-a lungul deschiderii ferestrei – acest lucru va reduce semnificativ pierderile de căldură ale clădirii.
- Suprafața recomandată acoperită de un singur circuit de apă este de 20 mp. În încăperile mari, este necesar să împărțiți spațiul în zone și pentru fiecare să trasați o ramură de încălzire separată.
- Distanța de la perete până la prima ramură este de 25 cm. Pasul admisibil al spirelor țevilor în centrul încăperii este de până la 30 cm, la margini și în zonele reci – 10-15 cm.
- Determinarea lungimii maxime a țevii pentru pardoseala încălzită trebuie să se bazeze pe diametrul serpentinei.
Pentru un circuit cu secțiunea de 16 mm, nu este permisă mai mult de 90 m, iar limita pentru conducta cu grosimea de 20 mm este de 120 m. Respectarea normelor va asigura o presiune hidraulică normală în sistem.

Formula de bază cu explicații
Calculul lungimii circuitului pardoselii încălzite se efectuează conform formulei:
L=S/n*1,1+k,
Unde:
- L – lungimea căutată a magistralei de încălzire;
- S – suprafața acoperită a podelei;
- n – pasul de așezare;
- 1,1 – coeficientul standard de rezervă de zece procente pentru coturi;
- k – distanța colectorului față de podea – se iau în considerare distanța până la distribuția circuitului pe tur și retur.
Suprafața de acoperire și pasul spirelor vor juca un rol decisiv.

Trebuie reținut că amplasarea țevilor de încălzire nu este recomandată sub aparatele electrocasnice mari și sub mobila încorporată. Parametrii obiectelor menționate trebuie scăzuți din suprafața totală.
Pentru a alege distanța optimă între ramuri, este necesar să se efectueze manipulări matematice mai complexe, operând cu pierderile de căldură ale încăperii.
Calculul termotehnic cu determinarea pasului circuitului
Densitatea de amplasare a țevilor influențează direct magnitudinea fluxului termic emis de sistemul de încălzire. Pentru a determina sarcina necesară, trebuie calculate pierderile de căldură pe timp de iarnă.

Puterea sistemului de încălzire se determină prin formula:
M=1,2*Q,
Unde:
- М – performanța circuitului;
- Q – pierderile totale de căldură ale încăperii.
Valoarea Q poate fi descompusă în componente: consumul de energie prin elementele de închidere și pierderile datorate funcționării sistemului de ventilație. Să vedem cum se calculează fiecare dintre indicatori.
Pierderile de căldură prin elementele clădirii
Este necesar să se determine consumul de energie termică pentru toate elementele de închidere: pereți, tavan, ferestre, uși etc. Formula de calcul:
Q1=(S/R)*Δt
Unde:
- S – aria elementului;
- R – rezistența termică;
- Δt – diferența dintre temperatura interioară și cea exterioară.
La determinarea Δt se utilizează indicatorul pentru cea mai rece perioadă a anului.
Rezistența termică se calculează după cum urmează:
R=A/Kt,
Unde:
- A – grosimea stratului, m;
- Kt – coeficientul de conductivitate termică, W/m*K.
Pentru elementele combinate ale construcției, trebuie să se însumeze rezistența tuturor straturilor.

Mai multe valori ale coeficientului de conductivitate termică pentru cele mai populare materiale de construcție le-am prezentat în tabelul din articolul următor.
Pierderi de căldură prin ventilație
Pentru calculul indicatorului se utilizează formula:
Q2=(V*K/3600)*C*P*Δt,
Unde:
- V – volumul încăperii, m³;
- K – rata de schimb a aerului;
- C – capacitatea termică specifică a aerului, J/kg*K;
- P – densitatea aerului la temperatura normală a camerei – 20 °C.
Rata de schimb a aerului pentru majoritatea încăperilor este considerată egală cu unu. Excepție fac casele cu barieră de vapori interioară – pentru menținerea unui microclimat normal, aerul trebuie să se reînnoiască de două ori pe oră.
Capacitatea termică specifică este un indicator de referință. La temperatura standard, fără presiune, valoarea este de 1005 J/kg*K.

Pierderi totale de căldură
Cantitatea totală de pierderi de căldură a încăperii va fi: Q=Q1*1,1+Q2. Coeficientul 1,1 reprezintă creșterea consumului de energie cu 10% datorită infiltrației aerului prin fisuri și neetanșeități ale structurilor de construcție.
Înmulțind valoarea obținută cu 1,2, vom obține puterea necesară a podelei încălzite pentru compensarea pierderilor de căldură. Folosind graficul dependenței fluxului termic de temperatura agentului termic, se poate determina pasul și diametrul conductei adecvat.

Datele sunt valabile pentru podele încălzite pe șapă de ciment-nisip cu grosimea de 7 mm, materialul de acoperire – plăci ceramice. Pentru alte condiții, este necesară ajustarea valorilor ținând cont de conductivitatea termică a finisajului.
De exemplu, la așternerea covorului, temperatura agentului termic trebuie crescută cu 4-5 °C. Fiecare centimetru suplimentar de șapă reduce cedarea căldurii cu 5-8%.
Alegerea finală a lungimii circuitului
Cunoscând pasul de așezare a spirelor și suprafața acoperită, este ușor de determinat consumul de țevi. Dacă valoarea obținută este mai mare decât valoarea admisă, atunci este necesar să se amenajeze mai multe circuite.
Optim, dacă buclele au aceeași lungime – nu este nevoie să ajustați sau să echilibrați nimic. Cu toate acestea, în practică apare mai des necesitatea de a împărți magistrala de încălzire în diferite secțiuni.

Exemplu concret de calcul al ramurii de încălzire
Să presupunem că este necesar să se determine parametrii circuitului termic pentru o casă cu o suprafață de 60 de metri pătrați.
Pentru calcul, vor fi necesare următoarele date și caracteristici:
- dimensiunile încăperii: înălțimea – 2,7 m, lungimea și lățimea – 10 și, respectiv, 6 m;
- în casă sunt 5 ferestre metaloplastice de 2 mp fiecare;
- pereții exteriori – beton celular, grosimea – 50 cm, Kt=0,20 W/mK;
- izolarea suplimentară a pereților – spumă polistiren 5 cm, Kt=0,041 W/mK;
- materialul planșeului – placă din beton armat, grosimea – 20 cm, Kt=1,69 W/mK;
- izolarea mansardei – plăci de polistiren expandat cu grosimea de 5 cm;
- dimensiunile ușii de intrare – 0,9*2,05 m, izolația termică – spumă poliuretanică, stratul – 10 cm, Kt=0,035 W/mK.
În continuare, să analizăm un exemplu pas cu pas de realizare a calculului.
Pasul 1 — calculul pierderilor de căldură prin elementele constructive
Rezistența termică a materialelor de perete:
- beton celular: R1=0,5/0,20=2,5 mp*K/W;
- polistiren expandat: R2=0,05/0,041=1,22 mp*K/W.
Rezistența termică totală a peretelui este: 2,5+1,22=3,57 mp*K/W. Temperatura medie din casă se consideră +23 °C, iar temperatura minimă afară de 25 °C cu semnul minus. Diferența indicatorilor – 48 °C.
Calculul suprafeței totale a peretelui: S1=2,7*10*2+2,7*6*2=86,4 mp. Din valoarea obținută este necesar să se scadă dimensiunile ferestrelor și ușii: S2=86,4-10-1,85=74,55 mp.
Înlocuind valorile obținute în formulă, obținem pierderile de căldură prin pereți: Qc=74,55/3,57*48=1002 W

Rezistența termică finală a tavanului este: 0,2/1,69+0,05/0,041=0,118+1,22=1,338 mp*K/W. Pierderile de căldură vor fi: Qp=60/1,338*48=2152 W.
Pentru a calcula pierderea de căldură prin ferestre, este necesar să se determine valoarea medie ponderată a rezistenței termice a materialelor: geam termopan – 0,5 și profil – 0,56 mp*K/W, respectiv.
Ro=0,56*0,1+0,5*0,9=0,56 mp*K/W. Aici 0,1 și 0,9 – ponderea fiecărui material în construcția ferestrei.
Pierderi de căldură ale ferestrei: Qo=10/0,56*48=857 W.
Având în vedere izolația termică a ușii, rezistența sa termică va fi: Rd=0,1/0,035=2,86 m²·K/W. Qd=(0,9*2,05)/2,86*48=31 W.
Total pierderi de căldură prin elementele de închidere sunt egale cu: 1002+2152+857+31=4042 W. Rezultatul trebuie mărit cu 10%: 4042*1,1=4446 W.
Pasul 2 — căldura pentru încălzire + pierderile totale de căldură
Mai întâi, vom calcula consumul de căldură pentru încălzirea aerului introdus. Volumul încăperii: 2,7*10*6=162 m³. În consecință, pierderile de căldură prin ventilare vor fi: (162*1/3600)*1005*1,19*48=2583 W.
Conform acestor parametri ai încăperii, pierderile totale de căldură vor fi: Q=4446+2583=7029 W.
Pasul 3 — puterea necesară a circuitului termic
Calculăm puterea optimă a circuitului, necesară pentru a compensa pierderile de căldură: N=1.2*7029=8435 W.
Mai departe: q=N/S=8435/60=141 W/m².

Pasul 4 — determinarea pasului de așezare și a lungimii circuitului
Valoarea obținută se compară cu graficul dependenței. Dacă temperatura agentului termic din sistem este de 40 °C, atunci se potrivește un circuit cu parametrii: pas – 100 mm, diametru – 20 mm.
Dacă în magistrală circulă apă încălzită la 50 °C, atunci intervalul dintre ramuri poate fi mărit până la 15 cm și se poate folosi o țeavă cu secțiunea de 16 mm.
Calculăm lungimea conturului: L=60/0,15*1,1=440 m.
Separat, trebuie avută în vedere distanța de la colectoare până la sistemul termic.
După cum se vede din calcule, pentru amenajarea unei podele cu apă va fi necesar să se facă cel puțin patru bucle de încălzire. Iar cum să se așeze și să se fixeze corect țevile, precum și alte secrete de montaj, le-am analizat aici.
Concluzii și material video util pe această temă
Recenziile video vizuale vă vor ajuta să efectuați un calcul preliminar al lungimii și pasului conturului termic.
Alegerea celei mai eficiente distanțe între ramurile sistemului de încălzire prin pardoseală:
Ghid despre cum să aflați lungimea buclei podelei încălzite în funcțiune:
Metoda de calcul nu poate fi numită simplă. În același timp, trebuie luați în considerare mulți factori care influențează parametrii circuitului. Dacă pardoseala cu apă este planificată a fi folosită ca singură sursă de căldură, atunci această lucrare este mai bine să fie încredințată profesioniștilor – greșelile în faza de planificare pot costa scump.
Calculați singur lungimea necesară a țevilor pentru pardoseala încălzită și diametrul lor optim? Poate că v-au rămas întrebări pe care nu le-am abordat în acest material? Adresați-le experților noștri în secțiunea de comentarii.
Dacă vă specializați în calculul țevilor pentru amenajarea unei podele încălzite cu apă și aveți ceva de adăugat la materialul prezentat mai sus, vă rugăm să scrieți observațiile dumneavoastră mai jos, sub articol.

Totul este bine descris, corect. Dar vreau să avertizez pe toți cei care intenționează să facă o pardoseală încălzită, trebuie să alegeți corect și acoperirea podelei. Eu nu am știut, nu am citit nicăieri, și am cumpărat cea mai obișnuită plăci de podea. Și a început să crape. De îndată ce funcționează pardoseala încălzită, apar noi fisuri. O dezamăgire totală. Poate că povestea mea va avertiza pe cineva și va ajuta să nu greșească.
Bună ziua. Cauza nu este placa. Cel mai probabil, dumneavoastră nu ați așteptat uscarea completă a șapei sau a adezivului pentru plăci după așezare. Când porniți pardoseala încălzită, uscarea se accelerează, placa se trage și, în consecință, crapă. Temperatura pardoselii încălzite nu este suficientă pentru a crăpa plăcile ceramice. Aici este fie varianta mea, fie varianta cu plăci defecte. Nu există produse speciale pentru pardoseala încălzită.
Păcat că acest articol nu mi-a căzut în ochi când mă pregăteam să fac pardoseala încălzită la casa mea de la țară. M-am încrezut într-o echipă de muncitori nu prea bună, iar ei au construit ramura de încălzire tocmai din oțel inoxidabil. Și acum totul este așa cum este descris la dumneavoastră – căldura se distribuie neuniform în încăperi, deoarece țevile sunt departe unele de altele. Va trebui refăcut.