Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Wiele czynników wpływa na wydajność ciepłej podłogi. Bez uwzględnienia ich, nawet pod warunkiem, że system jest prawidłowo zamontowany, a do jego urządzenia używane są najnowocześniejsze materiały, rzeczywista sprawność cieplna nie spełni oczekiwań.

Z tego powodu prace instalacyjne muszą koniecznie być poprzedzone kompetentnym obliczeniem ogrzewanej podłogi i tylko wtedy można zagwarantować dobry wynik.

Projektowanie projektu systemu grzewczego nie jest tanie, więc wielu domowych rzemieślników dokonuje własnych obliczeń. Zgadzam się, pomysł obniżenia kosztów aranżacji ciepłej podłogi wydaje się bardzo kuszący.

Pokażemy Ci, jak stworzyć projekt, jakie kryteria wziąć pod uwagę przy wyborze parametrów systemu grzewczego i zapisać metodę obliczeń krok po kroku. Dla jasności przygotowaliśmy przykład obliczania ciepłej podłogi.

Dane początkowe do obliczenia

Początkowo właściwie zaplanowany przebieg prac projektowych i instalacyjnych uchroni Cię przed niespodziankami i nieprzyjemnymi problemami w przyszłości.

Przy obliczaniu ciepłej podłogi należy postępować zgodnie z następującymi danymi:

  • materiał ścienny i cechy ich konstrukcji;
  • wielkość pokoju w planie;
  • rodzaj wykończenia;
  • projekty drzwi, okien i ich rozmieszczenie;
  • rozmieszczenie elementów konstrukcyjnych w planie.

Aby wykonać właściwy projekt, należy wziąć pod uwagę ustalony reżim temperaturowy i możliwość jego dostosowania.

Aby przeprowadzić przybliżone obliczenia, przyjmuje się, że 1 m 2 instalacji grzewczej powinien kompensować straty ciepła 1 kW. Jeśli obieg grzewczy wody jest używany jako dodatek do głównego systemu, musi on pokryć tylko część strat ciepła.

Istnieją zalecenia dotyczące temperatury na podłodze, zapewniające komfortowy pobyt w pomieszczeniach o różnych celach:

  • 29 ° С - obszar mieszkalny;
  • 33 ° С - wanna, pokoje z basenem i inne o wysokiej wilgotności;
  • 35 ° С - zimne pasy (przy drzwiach wejściowych, ścianach zewnętrznych itp.).

Przekroczenie tych wartości powoduje przegrzanie zarówno samego systemu, jak i końcowej powłoki, co z kolei powoduje nieuniknione uszkodzenie materiału.

Po wstępnych obliczeniach można wybrać optymalną temperaturę chłodziwa dla własnych odczuć, określić obciążenie obwodu grzewczego i zakupić sprzęt pompujący, który doskonale radzi sobie ze stymulowaniem ruchu płynu chłodzącego. Jest wybierany z marginesem prędkości przepływu chłodziwa 20%.

Ogrzewanie stołu o pojemności ponad 7 cm zajmuje dużo czasu, dlatego przy budowie systemów wodnych starają się nie przekraczać określonego limitu. Ceramika podłogowa jest uważana za najbardziej odpowiednią powłokę do podłóg wodnych, pod podłogą ze względu na bardzo niską przewodność cieplną, ciepłe podłogi nie są układane.

Na etapie projektowania należy zdecydować, czy ciepła podłoga będzie głównym dostawcą ciepła, czy będzie wykorzystywana jedynie jako dodatek do branży ogrzewania grzejników. Od tego zależy proporcja strat ciepła, które musi odzyskać. Może wahać się od 30% do 60% przy zmianach.

Czas ogrzewania podłogi wodnej zależy od grubości elementów zawartych w jastrychu. Woda jako czynnik chłodzący jest bardzo skuteczna, ale sam system jest złożony w instalacji.

Aby wykonać obliczenia układu wodnego, ciepła podłoga najpierw oblicza straty ciepła, które obwód musi kompensować. Jeśli jest to dodatkowy system, wówczas część strat ciepła jest brana pod uwagę. Obliczenia są wykonywane tylko dla tej części podłogi, na której będzie zlokalizowana cewka grzewcza. Obszary, w których rury nie są układane, na przykład pod meblami, nie są używane w obliczeniach Do produkcji obliczeń potrzebujemy średnich wartości temperatury na wylocie chłodziwa z urządzenia kolektora i przy wejściu do jego powrotu Aby uzyskać dokładny wynik, należy znać przewodność cieplną rur planowanych do instalacji i przybliżoną długość obwodu grzewczego.

Określenie parametrów ciepłej podłogi

Celem obliczeń jest uzyskanie wielkości obciążenia cieplnego. Wynik tego obliczenia wpływa na kolejne podjęte kroki. Z kolei na obciążenie cieplne ma wpływ średnia wartość temperatury zimowej w danym regionie, przewidywana temperatura wewnątrz pomieszczeń, współczynnik przenikania ciepła sufitu, ścian, okien i drzwi.

Powodem utraty ciepła są słabo izolowane ściany, okna, drzwi domu. Największy procent ciepła przechodzi przez system wentylacyjny i dach (+)

Ostateczny wynik obliczeń przed urządzeniem ciepłej podłogi typu wody będzie zależał od dostępności dodatkowych urządzeń grzewczych, w tym generowania ciepła przez ludzi i zwierzęta domowe mieszkające w domu. Pamiętaj, aby wziąć pod uwagę przy obliczaniu obecności infiltracji.

Jednym z ważnych parametrów jest konfiguracja pomieszczeń, więc będziesz potrzebował planu domu i odpowiednich cięć.

Metoda obliczania strat ciepła

Po określeniu tego parametru dowiesz się, ile ciepła powinna wyprodukować podłoga dla wygody ludzi w pomieszczeniu, i możesz wybrać kocioł, pompę i podłogę zgodnie z ich mocą. Innymi słowy: ciepło oddawane przez obiegi grzewcze musi kompensować straty ciepła w budynku.

Relacja między tymi dwoma parametrami jest wyrażona wzorem:

Mn = 1, 2 x Q, gdzie

  • Mp - wymagane kontury mocy;
  • Q - utrata ciepła.

Aby określić drugi wskaźnik, wykonaj pomiary i oblicz pole powierzchni okien, drzwi, podłóg, ścian zewnętrznych. Ponieważ podłoga będzie ogrzewana, obszar tej osłony budynku nie jest brany pod uwagę. Pomiary wykonywane są na zewnątrz z przechwyceniem narożników budynku.

Obliczenia będą uwzględniać zarówno grubość, jak i przewodność cieplną każdej ze struktur. Standardowe wartości współczynnika przewodzenia ciepła (λ) dla najczęściej używanych materiałów można pobrać z tabeli.

Z tabeli możesz wziąć wartość współczynnika do obliczenia. Ważne jest, aby dowiedzieć się od firmy dostawcy, jaka jest wartość oporu cieplnego materiału w oknach obudowy wykonanych z metaloplastyku (+)

Liczenie strat ciepła odbywa się oddzielnie dla każdego elementu budynku, przy użyciu wzoru:

Q = 1 / R * (t-tn) * S х (1 + ∑b), gdzie

  • R oznacza opór cieplny materiału, z którego wykonana jest struktura otaczająca;
  • S jest obszarem elementu konstrukcyjnego;
  • tb i tn są odpowiednio temperaturami wewnętrznymi i zewnętrznymi, przy czym drugi wskaźnik przyjmuje najniższą wartość;
  • b - dodatkowa strata ciepła związana z orientacją budynku względem punktów kardynalnych.

Wskaźnik oporu cieplnego (R) znajduje się przez podzielenie grubości struktury przez współczynnik przewodności cieplnej materiału, z którego jest wykonany.

Wartość współczynnika b zależy od orientacji domu:

  • 0.1 - północ, północny zachód lub północny wschód;
  • 0, 05 - zachód, południowy wschód;
  • 0 - południe, południowy zachód.

Jeśli weźmiemy pod uwagę pytanie na dowolnym przykładzie obliczania podłogi ogrzewanej wodą, staje się to bardziej zrozumiałe.

Konkretny przykład obliczeń

Na przykład ściany domu na pobyt stały o grubości 20 cm wykonane są z bloków z betonu komórkowego. Całkowita powierzchnia otaczających ścian z otworami okiennymi i drzwiowymi wynosi 60 m². Temperatura zewnętrzna wynosi -25 ° C, wewnętrzna + 20 ° C, konstrukcja jest zorientowana na południowy wschód.

Biorąc pod uwagę, że współczynnik przewodności cieplnej bloków wynosi λ = 0, 3 W / (m ° * C), możliwe jest obliczenie strat ciepła przez ściany: R = 0, 2 / 0, 3 = 0, 67 m² ° C / W.

Straty ciepła obserwuje się również przez warstwę tynku. Jeśli jego grubość wynosi 20 mm, to Rpcs. = 0, 02 / 0, 3 = 0, 07 m² ° C / W. Suma tych dwóch wskaźników da wartość strat ciepła przez ściany: 0, 67 + 0, 07 = 0, 74 m² ° C / W.

Mając wszystkie dane początkowe, zastępują je formułą i uzyskują straty ciepła w pomieszczeniu przy takich ścianach: Q = 1 / 0, 74 * (20 - (-25)) * 60 * (1 + 0, 05) = 3831, 08 W.

W ten sam sposób straty ciepła są obliczane przez pozostałe konstrukcje otaczające: okna, drzwi, zadaszenia.

Ciepło wydzielane przez obiegi grzewcze może nie wystarczyć do ogrzania powietrza wewnątrz domu do pożądanej wartości, jeśli ich moc jest niedoszacowana. W przypadku nadmiernej mocy nastąpi przekroczenie chłodziwa

Aby określić stratę ciepła przez sufit, przyjmuje się, że jego opór cieplny jest równy wartości dla planowanego lub istniejącego typu izolacji: R = 0, 18 / 0, 041 = 4, 39 m² ° C / W.

Powierzchnia sufitu jest identyczna z powierzchnią podłogi i wynosi 70 m². Zastępując te wartości w formule, otrzymasz stratę ciepła przez górną przegrodę budynku: Q pot. = 1 / 4, 39 * (20 - (-25)) * 70 * (1 + 0, 05) = 753, 42 watów.

Aby określić utratę ciepła przez powierzchnię okien, należy obliczyć ich powierzchnię. W obecności 4 okien o szerokości 1, 5 mi wysokości 1, 4 m ich łączna powierzchnia wyniesie: 4 * 1, 5 * 1, 4 = 8, 4 m².

Jeśli producent określi oddzielnie opór cieplny dla szyby i profilu - odpowiednio 0, 5 i 0, 56 m² ° C / W, to okno R = 0, 5 * 90 + 0, 56 * 10) / 100 = 0, 56 m² ° C / W. Tutaj 90 i 10 to udział przypisany do każdego elementu okna.

Na podstawie uzyskanych danych kontynuowane są dalsze obliczenia: Q windows = 1 / 0, 56 * (20 - (-25)) * 8, 4 * (1 + 0, 05) = 708, 75 watów.

Drzwi zewnętrzne mają powierzchnię 0, 95 * 2, 04 = 1, 938 m². Następnie Rdv. = 0, 06 / 0, 14 = 0, 43 m² ° C / W. Bit Q = 1 / 0, 43 * (20 - (-25)) * 1, 938 * (1 + 0, 05) = 212, 95 watów.

Ponieważ drzwi zewnętrzne często się otwierają, przez nie tracone są duże ilości ciepła. Dlatego ważne jest, aby zapewnić ich ścisłe zamknięcie.

W rezultacie strata ciepła wyniesie: Q = 3831, 08 + 753, 42 + 708, 75 + 212, 95 + 7406, 25 = W.

Do tego wyniku dodać kolejne 10% dla infiltracji powietrza, a następnie Q = 7406, 25 + 740, 6 = 81466, 85 W.

Teraz możliwe jest określenie mocy cieplnej podłogi: Mp = 1, * 8146.85 = 9776, 22 W lub 9, 8 kW.

Niezbędne ciepło do ogrzewania powietrza

Jeśli dom jest wyposażony w system wentylacji, wówczas część ciepła emitowanego przez źródło musi być wydana na ciepło pochodzące z zewnątrz powietrza.

Do obliczenia użyto wzoru:

Qv. = c * m * (t - tn), gdzie

  • c = 0, 28 kg⁰S i oznacza pojemność cieplną masy powietrza;
  • Symbol m oznacza masowe natężenie przepływu powietrza zewnętrznego w kg.

Ostatni parametr otrzymuje się, mnożąc całkowitą objętość powietrza równą objętości wszystkich pomieszczeń, pod warunkiem, że powietrze jest aktualizowane co godzinę, o gęstość, która zmienia się wraz z temperaturą.

Wykres pokazuje zależność gęstości powietrza od jego temperatury. Dane są potrzebne do obliczenia ilości ciepła potrzebnego do ogrzania masy powietrza wchodzącego do domu w wyniku wymuszonej wentylacji (+)

Jeżeli 400 m3 / h wchodzi do budynku, to m = 400 * 1, 422 = 568, 8 kg / h. Qv. = 0, 28 * 568, 8 * 45 = 7166, 88 watów.

W tym przypadku wymagana pojemność cieplna podłogi znacznie wzrośnie.

Obliczanie wymaganej liczby rur

W przypadku instalacji podłogi ogrzewanej wodą wybierane są różne metody układania rur, różniące się kształtem: wąż trzech rodzajów - sam wąż, kątowy, podwójny i ślimak. W jednym obwodzie zamontowanym można znaleźć kombinację różnych form. Czasami dla centralnej strefy podłogi wybierz „ślimaka”, a dla krawędzi - jeden z rodzajów „węża”.

„Ślimak” to racjonalny wybór dla dużych pomieszczeń o prostej geometrii. W pomieszczeniach o silnie wydłużonych lub złożonych kształtach lepiej jest użyć „węża” (+)

Odległość między rurami nazywana jest boiskiem. Wybierając ten parametr, muszą zostać spełnione dwa wymagania: stopa nie powinna odczuwać różnicy temperatur w oddzielnych obszarach podłogi, a rury powinny być wykorzystywane tak efektywnie, jak to możliwe.

W przypadku obszarów granicznych podłogi zaleca się użycie kroku 100 mm. Na pozostałych polach można dokonać wyboru wysokości tonu w zakresie od 150 do 300 mm.

Ważna jest izolacja podłogi. Na parterze jego grubość powinna wynosić co najmniej 100 mm. Do tego celu służy pianka Minvu lub ekstrawagancka pianka polistyrenowa.

Aby obliczyć długość rury, istnieje prosty wzór:

L = S / N * 1.1, gdzie

  • S jest obszarem konturu;
  • N jest krokiem układania;
  • 1, 1 - 10% margines gięcia.

Do wartości końcowej dodaje się odcinek rury, który jest układany z kolektora przed rozprowadzeniem ciepłego obiegu zarówno na powrocie, jak i na przepływie.

Przykład obliczenia.

Wartości początkowe:

  • powierzchnia - 10 m²;
  • odległość do kolektora - 6 m;
  • krok układania - 0, 15 m.

Rozwiązanie problemu jest proste: 10 / 0, 15 * 1, 1 + (6 * 2) = 85, 3 m.

Używając metalowych rur do 100 m, najczęściej wybierz średnicę 16 lub 20 mm. Przy długości rury 120-125 m jej przekrój powinien być równy 20 mm².

Konstrukcja z jednym obwodem nadaje się tylko do pomieszczeń o małej powierzchni. Podłoga w dużych pomieszczeniach jest podzielona na kilka obwodów w stosunku 1: 2 - długość konstrukcji powinna być 2 razy większa niż szerokość.

Poprzednio obliczona wartość to długość rury dla całej podłogi. Aby jednak zakończyć obraz, należy wybrać długość indywidualnego konturu.

Na parametr ten ma wpływ opór hydrauliczny obwodu, określony przez średnicę wybranych rur i objętość wody dostarczanej w jednostce czasu. Jeśli te czynniki zostaną pominięte, spadek ciśnienia będzie tak duży, że żadna pompa nie spowoduje cyrkulacji płynu chłodzącego.

Określenie przepływu rur w zależności od wybranego skoku

Kontury o tej samej długości są przypadkiem idealnym, ale w praktyce występują rzadko, ponieważ obszar przesłanek o różnych celach jest bardzo różny i po prostu nie jest konieczne zmniejszenie długości konturów do tej samej wartości. Profesjonaliści pozwalają na różnicę długości rur od 30 do 40%.

Wielkość średnicy kolektora i pojemność jednostki mieszającej określa dopuszczalną liczbę pętli do niej podłączonych. W paszporcie do jednostki mieszającej zawsze można znaleźć ilość obciążenia cieplnego, dla którego została zaprojektowana.

Załóżmy, że współczynnik przepustowości ( Kvs ) wynosi 2, 23 m3 / h. Przy takim stosunku niektóre modele pomp wytrzymują obciążenie od 10 do 15 watów.

Aby określić liczbę obwodów, należy obliczyć obciążenie cieplne każdego z nich. Jeśli powierzchnia zajmowana przez ciepłą podłogę wynosi 10 m², a moc cieplna wynosi 1 m², Kvs wynosi 80 W, a następnie 10 * 80 = 800 W. Oznacza to, że jednostka mieszająca będzie w stanie zapewnić 15 000/800 = 18, 8 pokoi lub obwodów po 10 m² każdy.

Liczby te są maksymalne i można je stosować tylko teoretycznie, ale w rzeczywistości liczba ta powinna być zmniejszona o co najmniej 2, a następnie o 18 - 2 = 16 konturów.

Przy wyborze jednostki mieszającej (kolektora) konieczne jest sprawdzenie, czy ma on taką liczbę wniosków.

Sprawdź prawidłowy wybór średnicy rury

Aby sprawdzić, czy przekrój rur został wybrany prawidłowo, możesz użyć formuły:

υ = 4 * Q * 10ᶾ / n * d²

Gdy prędkość odpowiada znalezionej wartości, sekcja rury jest wybierana prawidłowo. Dokumenty prawne dopuszczają prędkość maksymalną 3 m / s. o średnicy do 0, 25 m, ale optymalna wartość to 0, 8 m / s., ponieważ wraz ze wzrostem jej wartości wzrasta hałas w rurociągu.

Dodatkowe informacje na temat obliczania rur ogrzewania podłogowego znajdują się w tym artykule.

Oblicz pompę cyrkulacyjną

Aby system był ekonomiczny, należy wybrać pompę cyrkulacyjną, która zapewnia żądane ciśnienie i optymalny przepływ wody w obwodach. W paszportach pomp zwykle wskazuje się ciśnienie w obwodzie o najdłuższej długości i całkowity przepływ chłodziwa we wszystkich pętlach.

Na ciśnienie wpływają straty hydrauliczne:

Δh = L * Q² / k1, gdzie

  • L jest długością konturu;
  • Q - zużycie wody l / s;
  • k1 to współczynnik charakteryzujący straty w systemie, wskaźnik można pobrać z tabel referencyjnych dotyczących hydrauliki lub z paszportu sprzętu.

Znając wielkość ciśnienia, oblicz przepływ w systemie:

Q = k * √H, gdzie

k to współczynnik rozładowania. Specjaliści ponoszą koszty na każde 10 m² domu w zakresie 0, 3-0, 4 l / s.

Wśród komponentów podłogi z ciepłą wodą szczególną rolę odgrywa pompa obiegowa. Tylko jednostka, której moc jest o 20% wyższa niż rzeczywisty przepływ chłodziwa, będzie w stanie pokonać opór w rurach

Liczby odnoszące się do wielkości głowy i natężenia przepływu wskazane w paszporcie nie mogą być rozumiane dosłownie - jest to maksimum, a w rzeczywistości mają na nie wpływ długość, geometria sieci. Jeśli ciśnienie jest zbyt wysokie, długość konturu jest zmniejszona lub średnica rur jest zwiększona.

Zalecenia dotyczące wyboru grubości jastrychu

W książkach referencyjnych można znaleźć informacje, że minimalna grubość stołu wynosi 30 mm. Gdy pomieszczenie jest dość wysokie, pod stołem umieszcza się grzejnik, co zwiększa efektywność wykorzystania ciepła oddawanego przez obieg grzewczy.

Najpopularniejszym materiałem na podłoże jest wytłaczana pianka polistyrenowa. Jego odporność na przenoszenie ciepła jest znacznie niższa niż betonu.

Podczas budowy jastrychu, aby zrównoważyć liniową ekspansję betonu, obwód pomieszczenia jest ozdobiony taśmą tłumiącą. Ważne jest, aby wybrać jego grubość. Eksperci doradzają, kiedy powierzchnia pomieszczenia, nieprzekraczająca 100 m², układa warstwę kompensacyjną 5 mm.

Jeśli wartości powierzchni są większe z powodu długości przekraczającej 10 m, grubość oblicza się według wzoru:

b = 0, 55 * L, gdzie

L to długość pokoju wm.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

O obliczaniu i instalacji ciepłej podłogi hydraulicznej to wideo:

Film zawiera praktyczne zalecenia dotyczące układania podłogi. Informacje pomogą uniknąć błędów popełnianych przez amatorów:

Obliczenia umożliwiają zaprojektowanie „ciepłej podłogi” systemu z optymalnymi wskaźnikami wydajności. Dopuszczalne jest zamontowanie ogrzewania za pomocą danych paszportowych i zaleceń.

To zadziała, ale profesjonaliści radzą sobie, aby spędzić czas na obliczeniach, w końcu system zużywa mniej energii.

Czy masz doświadczenie w przeprowadzaniu obliczeń ogrzewanej podłogi i przygotowaniu projektu obiegu grzewczego? Czy masz pytania na ten temat? Podziel się swoją opinią i zostaw komentarze.

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria:

Ogrzewanie