كيفية إجراء حساب للأرضية الدافئة باستخدام مثال نظام المياه

تتأثر فعالية الأرضية الدافئة بالعديد من العوامل. بدون أخذها في الاعتبار ، حتى إذا تم تركيب النظام بشكل صحيح واستخدام أحدث المواد لتثبيته ، فإن كفاءة الحرارة الحقيقية لن ترقى إلى مستوى التوقعات.

لهذا السبب ، يجب أن يسبق عمل التركيب حساب كفء للأرضية الدافئة ، وعندها فقط يمكن ضمان نتيجة جيدة.

تصميم نظام التدفئة ليس رخيصًا ، لذا يقوم العديد من الحرفيين المنزليين بإجراء حساباتهم الخاصة. موافق ، تبدو فكرة تقليل تكلفة ترتيب أرضية دافئة مغرية للغاية.

سنخبرك بكيفية إنشاء مشروع ، وما هي المعايير التي يجب مراعاتها عند اختيار معلمات نظام التدفئة وكتابة إجراء حساب خطوة بخطوة. من أجل الوضوح ، قمنا بإعداد مثال لحساب أرضية دافئة.

البيانات الأولية للحساب

في البداية ، ستخفف دورة التصميم والتركيب المخططة بشكل صحيح المفاجآت والمشكلات غير السارة في المستقبل.

عند حساب أرضية دافئة ، من الضروري المتابعة من البيانات التالية:

• مواد الجدار وميزات التصميم ؛
• حجم الغرفة في الخطة ؛
• نوع النهاية ؛
• تصميم الأبواب والنوافذ ووضعها ؛
• تخطيط العناصر الهيكلية في الخطة.

لإجراء تصميم كفء ، من الضروري مراعاة نظام درجة الحرارة المعمول به وإمكانية تعديله.

لحساب تقريبي ، يفترض أن 1 م² يجب أن يعوض نظام التدفئة عن فقدان الحرارة بمقدار 1 كيلو واط. إذا تم استخدام دائرة تسخين المياه كإضافة للنظام الرئيسي ، فيجب أن تغطي جزءًا فقط من فقدان الحرارة

هناك توصيات حول درجة الحرارة في الأرضية ، مما يوفر إقامة مريحة في الغرف لأغراض مختلفة:

• 29 درجة مئوية - منطقة المعيشة ؛
• 33 درجة مئوية- حمام وغرف مع مسبح وغيرها مع مؤشر رطوبة عالية ؛
• 35 درجة مئوية - المناطق الباردة (عند أبواب المدخل والجدران الخارجية وما إلى ذلك).

يستتبع تجاوز هذه القيم ارتفاع درجة حرارة النظام نفسه والطلاء النهائي مع الأضرار الحتمية اللاحقة للمادة.

بعد الحسابات الأولية ، يمكنك اختيار درجة حرارة حامل الحرارة المثلى للأحاسيس الشخصية ، وتحديد الحمل على دائرة التسخين وشراء معدات الضخ التي تتوافق تمامًا مع تحفيز حركة المبرد. يتم اختياره بهامش معدل تدفق سائل التبريد 20٪.

يستغرق الأمر وقتًا طويلاً لتسخين قدد التسوية بسعة تزيد عن 7 سم ، لذلك ، عند تركيب شبكات المياه ، يحاولون عدم تجاوز الحد المحدد. يعتبر سيراميك الأرضيات هو الطلاء الأكثر ملاءمة لأرضيات المياه.التدفئة تحت الأرضية لا تتناسب مع الباركيه بسبب الموصلية الحرارية المنخفضة للغاية.

في مرحلة التصميم ، يجب تحديد ما إذا كان التسخين تحت الأرضية سيكون مورد الحرارة الرئيسي أم سيتم استخدامه فقط كإضافة لفرع تسخين الرادياتير. تعتمد حصة خسائر الطاقة الحرارية التي يتعين عليه تعويضها على ذلك. يمكن أن تتراوح من 30٪ إلى 60٪ مع اختلافات.

يعتمد وقت تسخين أرضية الماء على سمك العناصر المدرجة في ذراع التسوية. الماء كمبرد فعال للغاية ، ولكن من الصعب تثبيت النظام نفسه.

تحديد معلمات الأرضية الدافئة

الغرض من الحساب هو الحصول على حجم الحمل الحراري. تؤثر نتيجة هذا الحساب على الخطوات التالية المتخذة. في المقابل ، يؤثر متوسط ​​درجة حرارة الشتاء في منطقة معينة ، ودرجة الحرارة المقدرة داخل الغرف ، ومعامل نقل الحرارة للسقف والجدران والنوافذ والأبواب على الحمل الحراري.

سبب فقدان الحرارة هو الجدران ، والنوافذ ، وأبواب المنزل المعزولة بشكل سيئ. أكبر نسبة من الحرارة تترك خلال نظام التهوية والسقف (+)

النتيجة النهائية للحسابات من قبل جهاز التدفئة الأرضية يعتمد نوع الماء على توفر أجهزة تسخين إضافية ، بما في ذلك تبديد الحرارة للأشخاص الذين يعيشون في المنزل والحيوانات الأليفة. تأكد من مراعاة حساب وجود التسلل.

واحدة من المعلمات المهمة هي تكوين الغرف ، لذلك تحتاج إلى مخطط طابق للمنزل والأقسام المقابلة.

طريقة لحساب فقدان الحرارة

من خلال تحديد هذه المعلمة ، ستكتشف مقدار الحرارة التي يجب أن تولدها الأرضية من أجل رفاهية الأشخاص في الغرفة ، يمكنك التقاط المرجل والمضخة والأرضية وفقًا للطاقة. وبعبارة أخرى: يجب أن تعوض الحرارة المنبعثة من دوائر التسخين فقدان الحرارة للمبنى.

يتم التعبير عن العلاقة بين هاتين المعلمتين من خلال الصيغة:

Mp = 1.2 × Qأين

• النائب - قدرة الحلقة المطلوبة ؛
• س - فقدان الحرارة.

لتحديد المؤشر الثاني ، يتم إجراء القياسات والحسابات لمنطقة النوافذ والأبواب والأرضيات والجدران الخارجية. نظرًا لأنه سيتم تسخين الأرضية ، لا يتم أخذ مساحة هذا الهيكل المرفق في الاعتبار. يتم إجراء القياسات من الخارج مع التقاط زوايا المبنى.

سيأخذ الحساب في الاعتبار كلاً من سمك ومعامل التوصيل الحراري لكل من الهياكل. القيم المعيارية معامل التوصيل الحراري (λ) للمواد الأكثر استخدامًا يمكن أخذها من الجدول.

من الجدول يمكنك أن تأخذ قيمة المعامل للحساب. من المهم معرفة قيمة المقاومة الحرارية للمادة من المورد إذا كانت النوافذ مصنوعة من المعدن (+)

يتم حساب فقدان الحرارة بشكل منفصل لكل عنصر من عناصر المبنى ، باستخدام الصيغة:

س = 1 / R * (tv-tn) * S x (1 + ∑b)أين

• ص - المقاومة الحرارية للمواد التي يصنع منها الهيكل المغلف ؛
• ق - منطقة العنصر الهيكلي ؛
• تلفزيون وتينيسي - درجة الحرارة داخلية وخارجية ، على التوالي ، بينما يؤخذ المؤشر الثاني بأقل قيمة ؛
• ب - فقدان حراري إضافي مرتبط بتوجيه المبنى نسبة إلى النقاط الأساسية.

تم العثور على مؤشر المقاومة الحرارية (R) عن طريق قسمة سمك الهيكل من خلال معامل التوصيل الحراري للمواد التي صنعت منها.

تعتمد قيمة المعامل b على اتجاه المنزل:

• 0,1 - الشمال أو الشمال الغربي أو الشمال الشرقي ؛
• 0,05 - الغرب ، الجنوب الشرقي ؛
• 0 - الجنوب ، الجنوب الغربي.

إذا كنت تفكر في المشكلة في أي مثال لحساب تسخين أرضية الماء ، فإنها تصبح أكثر فهمًا.

مثال حسابي ملموس

لنفترض أن جدران المنزل للسكن غير الدائم ، بسماكة 20 سم ، مصنوعة من الكتل الخرسانية الهوائية. تبلغ المساحة الإجمالية للجدران المحيطة ناقص فتحات النوافذ والأبواب 60 متر مربع. درجة الحرارة الخارجية -25 درجة مئوية ، داخلي + 20 درجة مئوية ، البناء موجه إلى الجنوب الشرقي.

بالنظر إلى أن الموصلية الحرارية للكتل هي λ = 0.3 W / (m ° * C) ، يمكننا حساب فقدان الحرارة من خلال الجدران: R = 0.2 / 0.3 = 0.67 متر مربع ° C / W.

لوحظ فقدان الحرارة أيضًا من خلال طبقة الجص. إذا كان سمكها 20 مم ، ثم Rpcs. = 0.02 / 0.3 = 0.07 م² ° C / W. مجموع هذين المؤشرين سيعطي قيمة فقدان الحرارة من خلال الجدران: 0.67 + 0.07 = 0.74 متر مربع درجة مئوية / غرب.

بعد الحصول على جميع البيانات الأولية ، استبدلها في الصيغة واحصل على فقدان حرارة الغرفة بمثل هذه الجدران: Q = 1 / 0.74 * (20 - (-25)) * 60 * (1 + 0.05) = 3831.08 W.

بنفس الطريقة ، يتم حساب خسائر الحرارة من خلال الهياكل المرافقة المتبقية: النوافذ والمداخل والسقوف.

قد لا تكون الحرارة التي توفرها دوائر التسخين كافية لتسخين الهواء داخل المنزل إلى القيمة المطلوبة إذا تم تقدير قوتها. مع الطاقة الزائدة ، سيكون هناك فيض من المبرد

لتحديد فقدان الحرارة من خلال السقف ، خذ مقاومته الحرارية مساوية لقيمة نوع العزل المخطط أو الحالي: R = 0.18 / 0.041 = 4.39 م² ° C / W.

مساحة السقف مطابقة لمساحة الأرضية 70 متر مربع. باستبدال هذه القيم في الصيغة ، يتم الحصول على فقدان الحرارة من خلال الهيكل العلوي العلوي: Q العرق. = 1 / 4.39 * (20 - (-25)) * 70 * (1 + 0.05) = 753.42 واط.

لتحديد فقدان الحرارة من خلال سطح النوافذ ، تحتاج إلى حساب مساحتها. إذا كانت هناك 4 نوافذ بعرض 1.5 متر وارتفاع 1.4 متر ، فسيكون إجمالي مساحتها: 4 * 1.5 * 1.4 = 8.4 متر مربع.

إذا كانت الشركة المصنعة تشير بشكل منفصل إلى المقاومة الحرارية للنافذة والملف الزجاجي المزدوج - 0.5 و 0.56 متر مربع ° C / W ، على التوالي ، فإن Rokon = 0.5 * 90 + 0.56 * 10) / 100 = 0.56 متر مربع ° C / الثلاثاء هنا 90 و 10 هي الأسهم المنسوبة لكل عنصر نافذة.

استنادًا إلى البيانات التي تم الحصول عليها ، تستمر الحسابات الإضافية: Q window = 1 / 0.56 * (20 - (-25)) * 8.4 * (1 + 0.05) = 708.75 واط.

تبلغ مساحة الباب الخارجي 0.95 * 2.04 = 1.938 متر مربع. ثم Rdv. = 0.06 / 0.14 = 0.43 م² ° C / W. س د. = 1 / 0.43 * (20 - (-25)) * 1.938 * (1 + 0.05) = 212.95 واط

نظرًا لأن الأبواب الخارجية تفتح بشكل متكرر ، يتم فقدان الكثير من الحرارة من خلالها. لذلك ، من المهم ضمان إغلاقها المحكم

ونتيجة لذلك ، ستكون خسائر الحرارة: Q = 3831.08 +753.42 + 708.75 + 212.95 + 7406.25 = W.

يتم إضافة 10 ٪ إضافية لتسرب الهواء إلى هذه النتيجة ، ثم Q = 7406.25 + 740.6 = 8146.85 واط.

يمكنك الآن تحديد الطاقة الحرارية للأرضية: Mp = 1 ، * 8146.85 = 9776.22 W أو 9.8 kW.

الحرارة اللازمة لتسخين الهواء

إذا كان المنزل مجهزة بنظام تهويةثم يجب أن ينفق جزء من الحرارة المتولدة من المصدر على تسخين الهواء القادم من الخارج.

للحساب ، قم بتطبيق الصيغة:

مراقبة الجودة. = c * m * (تلفزيون - tn)أين

• ج = 0.28 كيلوجرام ، وتشير إلى السعة الحرارية للكتلة الهوائية ؛
• م يشير الرمز إلى معدل تدفق الكتلة للهواء الخارجي بالكيلوغرام.

يتم الحصول على المعلمة الأخيرة بضرب الحجم الإجمالي للهواء مساويًا لحجم جميع الغرف ، بشرط أن يتم تحديث الهواء كل ساعة بكثافة تختلف مع درجة الحرارة.

يوضح الرسم البياني اعتماد كثافة الهواء على درجة حرارته.البيانات ضرورية لحساب كمية الحرارة المطلوبة لتسخين كتلة الهواء الداخلة إلى المنزل نتيجة التهوية القسرية (+)

إذا دخل المبنى 400 م³/ ساعة ، ثم م = 400 * 1.422 = 568.8 كجم / ساعة. مراقبة الجودة. = 0.28 * 568.8 * 45 = 7166.88 وات.

في هذه الحالة ، ستزداد الطاقة الحرارية المطلوبة للأرض بشكل ملحوظ.

حساب العدد المطلوب من الأنابيب

لجهاز الارضية مع تسخين ماء مختلف طرق زرع الأنابيبيتميز شكلها: ثعبان من ثلاثة أنواع - الثعبان الفعلي ، الزاوي ، المزدوج والحلزون. في دائرة واحدة مثبتة ، يمكن العثور على مجموعة من الأشكال المختلفة. في بعض الأحيان يتم اختيار الحلزون لمنطقة الأرضية المركزية ويتم اختيار أحد أنواع الثعابين للحواف.

"الحلزون" هو اختيار منطقي للغرف الكبيرة ذات الهندسة البسيطة. في الغرف المطولة جدًا أو ذات الشكل المعقد ، من الأفضل استخدام "ثعبان" (+)

المسافة بين الأنابيب تسمى الخطوة. عند اختيار هذه المعلمة ، يجب تلبية متطلبين: يجب ألا يشعر قدم القدم بفرق درجة الحرارة في المناطق الفردية للأرضية ، ويجب استخدام الأنابيب بأكبر قدر ممكن من الكفاءة.

بالنسبة للمناطق الحدودية للأرضية ، يوصى بدرجة 100 ملم. في مناطق أخرى ، يمكنك اختيار درجة الصوت في النطاق من 150 إلى 300 ملم.

عزل الأرضية مهم. في الطابق الأرضي ، يجب أن يصل سمكها إلى 100 مم على الأقل. لهذا الغرض ، يتم استخدام الصوف المعدني أو رغوة البوليسترين المبثوق.

لحساب طول الأنبوب ، هناك صيغة بسيطة:

L = S / N * 1.1أين

• ق - منطقة الكفاف ؛
• ن - وضع الخطوة ؛
• 1,1 - هامش الانحناء 10٪.

إلى القيمة النهائية ، أضف قطعة من الأنبوب الموضوعة من المجمع إلى أسلاك الدائرة الدافئة على كل من العودة والتدفق.

مثال حسابي.

القيم الأولية:

• المنطقة - 10 م² ؛
• مسافة جامع - 6 م ؛
• وضع الملعب - 0.15 م.

حل المشكلة بسيط: 10 / 0.15 * 1.1 + (6 * 2) = 85.3 م.

باستخدام أنابيب معدنية بلاستيكية يصل طولها إلى 100 متر ، غالبًا ما تختار قطرًا 16 أو 20 مم. بطول الأنابيب 120-125 م ، يجب أن يكون المقطع العرضي لها 20 مم².

تصميم الدائرة الواحدة مناسب فقط للغرف ذات المساحة الصغيرة. تنقسم الأرضية في الغرف الكبيرة إلى عدة دوائر بنسبة 1: 2 - يجب أن يتجاوز طول الهيكل العرض مرتين.

القيمة المحسوبة مسبقًا هي الطول أنابيب للأرضية بشكل عام. ومع ذلك ، لإكمال الصورة ، تحتاج إلى تحديد طول كفاف منفصل.

تتأثر هذه المعلمة بالمقاومة الهيدروليكية للدائرة ، التي تحددها قطر الأنابيب المحددة وحجم المياه الموردة لكل وحدة زمنية. إذا تم إهمال هذه العوامل ، فسيكون فقدان الضغط كبيرًا جدًا بحيث لن تؤدي أي مضخة إلى دوران المبرد.

يعتمد تحديد معدل تدفق الأنبوب على خطوة التمدد المحددة

ملامح من نفس الطول - هذه حالة مثالية ، ولكن نادرا ما تصادف في الممارسة ، لأن مساحة المباني لأغراض مختلفة مختلفة جدا وليس من العملي جعل طول الخطوط إلى قيمة واحدة. يسمح المحترفون باختلاف في طول الأنبوب من 30 إلى 40 ٪.

تحدد قيمة قطر المجمع وصبيب وحدة الخلط العدد المسموح به من الحلقات المتصلة به. في جواز السفر إلى وحدة الخلط ، يمكنك دائمًا العثور على قيمة الحمل الحراري الذي تم تصميمه من أجله.

افترض نسبة عرض النطاق الترددي (Kvs) 2.23 م³/ ح مع هذا المعامل ، يمكن لبعض نماذج المضخات تحمل حمولة من 10 إلى 15 واط.

لتحديد عدد الدوائر ، تحتاج إلى حساب الحمل الحراري لكل منها. إذا كانت المساحة التي تشغلها الأرضية الساخنة تبلغ 10 أمتار مربعة ، وكان نقل الحرارة 1 مترًا مربعًا ، فإن المؤشر Kvs 80 واط ثم 10 * 80 = 800 واط. وهذا يعني أن وحدة الخلط ستكون قادرة على توفير 15000/800 = 18.8 غرفة أو دائرة بمساحة 10 م².

هذه المؤشرات هي الحد الأقصى ، ويمكن تطبيقها فقط نظريًا ، ولكن في الواقع ، يجب تقليل الشكل بما لا يقل عن 2 ، ثم 18 - 2 = 16 كفاف.

الحاجة للاختيار وحدة الخلط (جامع) انظر إن كان لديه الكثير من الاستنتاجات.

التحقق من صحة اختيار قطر الأنابيب

للتحقق مما إذا تم اختيار قسم الأنبوب بشكل صحيح ، يمكنك استخدام الصيغة:

υ = 4 * Q * 10ᶾ / n * d²

عندما تتوافق السرعة مع القيمة الموجودة ، يتم تحديد قسم الأنبوب بشكل صحيح. تسمح الوثائق التنظيمية بسرعة قصوى 3 م / ث. بقطر يصل إلى 0.25 م ، ولكن القيمة المثلى هي 0.8 م / ث ، لأنه مع زيادة في قيمته ، يزداد التأثير الصوتي في خط الأنابيب.

يتم توفير معلومات إضافية عن حساب أنابيب التدفئة الأرضية هذه المقالة.

نحسب مضخة الدوران

لكي يكون النظام اقتصاديًا ، تحتاج التقاط مضخة الدورانتوفير الضغط اللازم ومعدل التدفق الأمثل في الدوائر. في جوازات المضخات عادة ما يشير إلى الضغط في الدائرة الأطول طولًا ومعدل تدفق المبرد الكلي في جميع الحلقات.

يتأثر الضغط بالخسائر الهيدروليكية:

∆ h = L * Q² / k1أين

• لام - طول الكفاف ؛
• س - استهلاك المياه لتر / ثانية ؛
• ك 1 - معامل توصيف الخسائر في النظام ، يمكن أخذ المؤشر من الجداول المرجعية الهيدروليكية أو من جواز سفر المعدات.

بمعرفة الضغط ، احسب التدفق في النظام:

س = ك * √Hأين

ك هو معامل التدفق. يقبل المحترفون الاستهلاك لكل 10 متر مربع من المنزل في نطاق 0.3-0.4 لتر / ثانية.

من بين مكونات أرضية الماء الدافئ ، يتم إعطاء دور خاص لمضخة الدوران. فقط الوحدة التي تزيد قوتها بنسبة 20٪ عن معدل التدفق الفعلي للمبرد يمكنها التغلب على المقاومة في الأنابيب

لا يمكن أخذ الأرقام المتعلقة بمعدلات الضغط والتدفق المشار إليها في جواز السفر حرفياً - وهذا هو الحد الأقصى ، ولكن في الواقع تتأثر بطول الشبكة وهندستها. إذا كان الضغط مرتفعًا جدًا ، فقم بتقليل طول الدائرة أو زيادة قطر الأنابيب.

نصائح لاختيار سمك ذراع التسوية

يمكنك العثور في الدلائل على معلومات مفادها أن الحد الأدنى لسمك ذراع التسوية هو 30 مم. عندما تكون الغرفة عالية جدًا ، يتم وضع سخان تحت ذراع التسوية ، مما يزيد من كفاءة استخدام الحرارة المنبعثة من دائرة التسخين.

المواد الركيزة الأكثر شعبية رغوة البوليسترين المبثوق. مقاومة نقل الحرارة أقل بكثير من الخرسانة.

عند تثبيت قدد التسوية ، من أجل موازنة التمدد الخطي للخرسانة ، يتم تشكيل محيط الغرفة بشريط مخمد. من المهم اختيار سمكها بشكل صحيح. ينصح الخبراء أنه مع مساحة غرفة لا تتجاوز 100 متر مربع ، قم بترتيب طبقة تعويض 5 مم.

إذا كانت المساحة أكبر بسبب الطول الذي يتجاوز 10 أمتار ، يتم حساب السمك بالصيغة:

ب = 0.55 * لترأين

لام - هذا هو طول الغرفة بالمتر.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

حول حساب وتركيب أرضية هيدروليكية دافئة ، لقطات الفيديو هذه:

يقدم الفيديو توصيات عملية لوضع الأرضية. ستساعد المعلومات على تجنب الأخطاء التي عادة ما يرتكبها العشاق:

إن الحساب يجعل من الممكن تصميم نظام "أرضية دافئة" بأداء أمثل. يجوز تركيب التدفئة باستخدام بيانات وتوصيات جواز السفر.

سوف يعمل ، لكن المحترفين ينصحون كل نفس الوقت بقضاء الوقت في الحساب ، بحيث في النهاية يستهلك النظام طاقة أقل.

هل لديك خبرة في حساب الأرضية الدافئة وإعداد مشروع دائرة التدفئة؟ أو لديك أسئلة حول الموضوع؟ يرجى مشاركة رأيك وترك التعليقات.