Как да направите изчисление на топъл под, използвайки примера на водна система

Ефективността на топъл под се влияе от много фактори. Без да ги вземате предвид, дори ако системата е монтирана правилно и за нейното инсталиране се използват най-модерните материали, реалната топлинна ефективност няма да оправдае очакванията.

Поради тази причина инсталационните работи трябва да бъдат предшествани от компетентно изчисление на топлия под и едва тогава може да се гарантира добър резултат.

Проектирането на отоплителна система не е евтино, затова много домашни майстори правят свои собствени изчисления. Съгласете се, идеята за намаляване на разходите за подреждането на топъл под изглежда много примамлива.

Ще ви кажем как да създадете проект, какви критерии да вземете предвид при избора на параметрите на отоплителната система и да напишем стъпка по стъпка процедура за изчисляване. За по-голяма яснота сме подготвили пример за изчисляване на топъл под.

Първоначалните данни за изчислението

Първоначално правилно планираният курс на проектиране и монтажни работи ще облекчи изненадите и неприятните проблеми в бъдеще.

При изчисляване на топъл под е необходимо да се изхожда от следните данни:

• материал за стена и характеристики на дизайна;
• размера на стаята в плана;
• вид завършек;
• дизайн на врати, прозорци и тяхното поставяне;
• оформление на структурни елементи в план.

За да се извърши компетентно проектиране, е необходимо да се вземе предвид установеният температурен режим и възможността за неговото регулиране.

За грубо изчисление се приема, че 1 m² Отоплителната система трябва да компенсира загубата на топлина от 1 kW. Ако водната отоплителна верига се използва като допълнение към основната система, тогава се изисква да покрие само част от топлинните загуби

Има препоръки относно температурата на пода, осигуряваща комфортен престой в помещения за различни цели:

• 29 ° С - жилищна площ;
• 33 ° С- баня, стаи с басейн и други с индикатор за висока влажност;
• 35 ° С - студени зони (при входни врати, външни стени и т.н.).

Превишаването на тези стойности води до прегряване както на самата система, така и на крайното покритие с последващи неизбежни повреди на материала.

След предварителни изчисления можете да изберете температурата на топлоносителя, която е оптимална за личните усещания, да определите натоварването на отоплителния кръг и да закупите помпено оборудване, което перфектно се справя с стимулирането на движението на охлаждащата течност. Избира се с марж на дебита на охлаждащата течност от 20%.

Отнема много време за загряване на замазки с капацитет над 7 см. Ето защо, когато инсталирате водни системи, те се опитват да не надвишават определената граница. Подовата керамика се счита за най-подходящото покритие на водни подове. Подовото отопление не се побира под паркет поради свръх ниската топлопроводимост.

На етапа на проектиране трябва да се реши дали подовото отопление ще бъде основният доставчик на топлина или ще се използва само като допълнение към клона за отопление на радиатора. Делът на загубите на топлинна енергия, които той трябва да компенсира, зависи от това. Може да варира от 30% до 60% с вариации.

Времето за загряване на водния под зависи от дебелината на елементите, включени в замазката. Водата като охлаждаща течност е много ефективна, но самата система е трудна за инсталиране.

Определяне на параметрите на топъл под

Целта на изчислението е да се получи величината на топлинното натоварване. Резултатът от това изчисление влияе на следващите стъпки, предприети. От своя страна средната зимна температура в конкретен регион, прогнозната температура вътре в помещенията и коефициентът на топлопреминаване на тавана, стените, прозорците и вратите влияят на топлинното натоварване.

Причината за загубата на топлина е лошо изолирани стени, прозорци, врати на къщата. Най-големият процент топлина отделя през вентилационната система и покрива (+)

Крайният резултат от изчисленията преди устройство за подово отопление тип вода ще зависи от наличието на допълнителни отоплителни уреди, включително разсейване на топлината на хората, живеещи в къщата, и домашни любимци. Не забравяйте да вземете предвид изчисляването на наличието на инфилтрация.

Един от важните параметри е конфигурацията на помещенията, така че се нуждаете от етажен план на къщата и съответните секции.

Метод за изчисляване на топлинните загуби

Определяйки този параметър, ще разберете колко топлина трябва да генерира пода за благосъстоянието на хората в стаята, можете да вземете котела, помпата и пода според мощността. С други думи: топлината, отделяна от отоплителните кръгове, трябва да компенсира топлинните загуби на сградата.

Връзката между тези два параметъра се изразява чрез формулата:

Mp = 1.2 x Qкъдето

• Точка на топене - необходима мощност на контура;
• Q - загуба на топлина.

За да се определи вторият индикатор, се правят измервания и изчисления на площта на прозорци, врати, подове, външни стени. Тъй като подът ще се отоплява, площта на тази ограждаща конструкция не се взема предвид. Измерванията се правят отвън с улавяне на ъглите на сградата.

Изчисляването ще вземе предвид както дебелината, така и коефициента на топлопроводимост на всяка от конструкциите. Нормативни стойности коефициент на топлопроводимост (λ) за най-често използваните материали можете да вземете от таблицата.

От таблицата можете да вземете стойността на коефициента за изчислението. Важно е да разберете стойността на термичното съпротивление на материала от доставчика, ако прозорците са изработени от метал-пластмаса (+)

Изчисляването на топлинните загуби се извършва отделно за всеки елемент от сградата, като се използва формулата:

Q = 1 / R * (tv-tn) * S x (1 + ∑b)където

• R - термично съпротивление на материала, от който е изработена ограждащата конструкция;
• S - площ на конструктивния елемент;
• телевизия и tn - температурата е съответно вътрешна и външна, докато вторият индикатор се приема на най-ниската стойност;
• б - допълнителни загуби на топлина, свързани с ориентацията на сградата спрямо кардиналните точки.

Индексът на термично съпротивление (R) се намира чрез деление на дебелината на конструкцията на коефициента на топлопроводимост на материала, от който е направена.

Стойността на коефициента b зависи от ориентацията на къщата:

• 0,1 - север, северозапад или североизток;
• 0,05 - запад, югоизток;
• 0 - юг, югозапад.

Ако помислите за проблема върху какъвто и да е пример за изчисляване на водно подово отопление, той става по-разбираем.

Пример за конкретно изчисление

Да кажем, че стените на къщата за постоянно пребиваване с дебелина 20 см са направени от газобетонни блокове. Общата площ на ограждащите стени минус отворите на прозорците и вратите е 60 m². Външната температура е -25 ° С, вътрешна + 20 ° С, конструкцията е ориентирана на югоизток.

Като се има предвид, че топлопроводимостта на блоковете е λ = 0,3 W / (m ° * C), можем да изчислим загубата на топлина през стените: R = 0,2 / 0,3 = 0,67 м² ° C / W.

Загубата на топлина се наблюдава и през мазилния слой. Ако дебелината му е 20 мм, тогава Rpcs. = 0,02 / 0,3 = 0,07 м² ° C / W. Сумата от тези два показателя ще даде стойността на загубата на топлина през стените: 0,67 + 0,07 = 0,74 м² ° C / W.

Имайки всички първоначални данни, ги заменете във формулата и получете топлинната загуба на помещение с такива стени: Q = 1 / 0.74 * (20 - (-25)) * 60 * (1 + 0.05) = 3831.08 W.

По същия начин се изчисляват топлинните загуби чрез останалите ограждащи конструкции: прозорци, врати и покриви.

Топлината, осигурена от отоплителните кръгове, може да не е достатъчна за загряване на въздуха вътре в къщата до желаната стойност, ако тяхната мощност е подценена. С излишната мощност ще има преливане на охлаждаща течност

За да определите загубата на топлина през тавана, вземете топлинното му съпротивление, равно на стойността за планирания или съществуващия тип изолация: R = 0,18 / 0,041 = 4,39 м² ° C / W.

Площта на тавана е идентична с площта на пода и е 70 m². Замествайки тези стойности във формулата, загубата на топлина се получава чрез горната ограждаща структура: Q пот. = 1 / 4,39 * (20 - (-25)) * 70 * (1 + 0,05) = 753,42 W.

За да определите загубите на топлина през повърхността на прозорците, трябва да изчислите тяхната площ. Ако има 4 прозореца с ширина 1,5 м и височина 1,4 м, общата им площ ще бъде: 4 * 1,5 * 1,4 = 8,4 м².

Ако производителят посочи отделно топлинното съпротивление за прозореца и профила с двоен стъклопакет - съответно 0,5 и 0,56 м² ° C / W, то Rokon = 0,5 * 90 + 0,56 * 10) / 100 = 0,56 m² ° C / вт Тук 90 и 10 са дяловете, които се приписват на всеки елемент на прозореца.

Въз основа на получените данни продължават изчисленията: Q прозорец = 1 / 0,56 * (20 - (-25)) * 8,4 * (1 + 0,05) = 708,75 вата.

Външната врата е с площ от 0,95 * 2,04 = 1,938 м². Тогава Rdv. = 0,06 / 0,14 = 0,43 м² ° C / W. Q dv. = 1 / 0,43 * (20 - (-25)) * 1,938 * (1 + 0,05) = 212,95 W.

Тъй като външните врати се отварят често, чрез тях се губи много топлина. Ето защо е важно да се гарантира тяхното плътно затваряне

В резултат на това топлинните загуби ще бъдат: Q = 3831,08 +753,42 + 708,75 + 212,95 + 7406,25 = W.

Към този резултат се добавят допълнителни 10% за инфилтрация на въздуха, след това Q = 7406.25 + 740.6 = 8146.85 вата.

Сега можете да определите топлинната мощност на пода: Mp = 1, * 8146.85 = 9776.22 W или 9.8 kW.

Необходимата топлина за загряване на въздуха

Ако къщата оборудвана с вентилационна система, тогава част от топлината, генерирана от източника, трябва да се изразходва за загряване на въздуха, идващ отвън.

За изчисление приложите формулата:

QB. = c * m * (tv - tn)където

• в = 0,28 kg⁰С и обозначава топлинния капацитет на въздушната маса;
• m Символът показва масовия дебит на външния въздух в кг.

Последният параметър се получава чрез умножаване на общия обем въздух, равен на обема на всички помещения, при условие че въздухът се актуализира на всеки час от плътност, която варира в зависимост от температурата.

Графиката показва зависимостта на плътността на въздуха от неговата температура.Данните са необходими за изчисляване на количеството топлина, необходимо за загряване на въздушната маса, влизаща в къщата в резултат на принудителна вентилация (+)

Ако сградата влезе на 400 m³/ h, тогава m = 400 * 1.422 = 568.8 kg / h. QB. = 0,28 * 568,8 * 45 = 7166,88 вата.

В този случай необходимата топлинна мощност на пода ще се увеличи значително.

Изчисляване на необходимия брой тръби

За устройството на пода с отопление с вода, различно методи за полагане на тръбихарактеризиращи се с формата си: змия от три вида - същинската змия, ъглова, двойна и охлюв. В една монтирана верига може да се намери комбинация от различни форми. Понякога за централната зона на пода се избира охлюв и за краищата се избира един от видовете змии.

"Охлюв" е рационален избор за големи помещения с проста геометрия. В помещения, които са много удължени или имат сложна форма, по-добре е да използвате "змия" (+)

Разстоянието между тръбите се нарича стъпка. При избора на този параметър трябва да се спазват две изисквания: подножието на стъпалото не трябва да усеща температурната разлика в отделните зони на пода, а тръбите трябва да се използват максимално ефективно.

За граничните зони на пода се препоръчва стъпка от 100 мм. В други области можете да направите избор на стъпка в диапазона от 150 до 300 мм.

Изолацията на пода е важна. На приземния етаж дебелината му трябва да достигне най-малко 100 мм. За тази цел се използва минерална вата или екструдирана полистиролова пяна.

За да се изчисли дължината на тръбата, има проста формула:

L = S / N * 1.1където

• S - площ на контура;
• N - стъпка на полагане;
• 1,1 - марж за огъване 10%.

Към крайната стойност добавете парче тръба, положена от колектора към окабеляването на топлата верига, както на връщането, така и на потока.

Пример за изчисление.

Начални стойности:

• района - 10 м²;
• колектор разстояние - 6 м;
• стъпка на полагане - 0,15 m.

Решението на проблема е просто: 10 / 0,15 * 1,1 + (6 * 2) = 85,3 m.

Използвайки металопластични тръби с дължина до 100 м, най-често се избира диаметър 16 или 20 мм. При дължина на тръбата 120-125 m напречното й сечение трябва да бъде 20 mm².

Дизайнът с едно съединение е подходящ само за помещения с малка площ. Подът в големи помещения е разделен на няколко вериги в съотношение 1: 2 - дължината на конструкцията трябва да надвишава ширината 2 пъти.

По-рано изчислената стойност е дължината тръби за пода като цяло. За да завършите картината обаче, трябва да подчертаете дължината на отделен контур.

Този параметър се влияе от хидравличното съпротивление на веригата, определено от диаметъра на избраните тръби и обема на подадената вода за единица време. Ако тези фактори се пренебрегнат, загубата на налягане ще бъде толкова голяма, че нито една помпа няма да доведе до циркулация на охлаждащата течност.

Определяне на дебита на тръбата в зависимост от избрания етап на полагане

Контури с една и съща дължина - това е идеален случай, но рядко се среща в практиката, тъй като площта на помещенията за различни цели е много различна и просто не е практично да приведете дължината на контурите до една стойност. Професионалистите позволяват разлика в дължината на тръбата от 30 до 40%.

Стойността на диаметъра на колектора и пропускателната способност на смесителната единица определя допустимия брой контури, свързани към него. В паспорта към смесителния блок винаги можете да намерите стойността на топлинното натоварване, за което е проектирано.

Да приемем съотношението на честотна лента (Kvs) е 2,23 m³/ ч С този коефициент някои модели помпи могат да издържат натоварване от 10 до 15 вата.

За да определите броя на веригите, трябва да изчислите топлинното натоварване на всеки. Ако площта, заемана от отоплявания под, е 10 m², а топлопредаването е 1 м², тогава индикаторът Kvs е 80 вата, тогава 10 * 80 = 800 вата. Това означава, че смесителният блок ще може да осигури 15 000/800 = 18,8 помещения или вериги с площ от 10 m².

Тези показатели са максимални и могат да се прилагат само теоретично, но в действителност цифрата трябва да бъде намалена с поне 2, след това 18 - 2 = 16 контура.

Необходимост от подбор смесителна единица (колектор) вижте дали той има толкова много заключения.

Проверка на правилността на избора на диаметъра на тръбите

За да проверите дали тръбната секция е правилно избрана, можете да използвате формулата:

υ = 4 * Q * 10ᶾ / n * d²

Когато скоростта съответства на намерената стойност, тръбната секция е избрана правилно. Регулаторните документи позволяват максимална скорост от 3 m / s. с диаметър до 0,25 m, но оптималната стойност е 0,8 m / s, тъй като с увеличаване на стойността му, ефектът на шума в тръбопровода се увеличава.

Допълнителна информация за изчисляването на тръбите за подово отопление е дадена в тази статия.

Изчисляваме циркулационната помпа

За да е икономична системата, трябва вземете циркулационната помпаосигуряване на необходимото налягане и оптимален дебит в схемите. В паспортите на помпите обикновено се посочва налягането във веригата с най-голяма дължина и общия дебит на охлаждащата течност във всички контури.

Налягането се влияе от хидравличните загуби:

∆ h = L * Q² / k1където

• L - дължината на контура;
• Q - консумация на вода l / s;
• k1 - коефициент, характеризиращ загубите в системата, индикаторът може да се вземе от референтните таблици на хидравликата или от паспорта на оборудването.

Познавайки налягането, изчислете потока в системата:

Q = k * √Hкъдето

к Коефициентът на потока ли е Професионалистите приемат консумацията на всеки 10 м² от къщата в диапазона 0,3-0,4 l / s.

Сред компонентите на топъл воден под, специална роля се отдава на циркулационната помпа. Само единица, чиято мощност е с 20% по-висока от реалния дебит на охлаждащата течност, може да преодолее съпротивлението в тръбите

Цифрите, свързани с налягането и скоростта на потока, посочени в паспорта, не могат да се приемат буквално - това е максимумът, но всъщност те се влияят от дължината и геометрията на мрежата. Ако налягането е твърде високо, намалете дължината на веригата или увеличете диаметъра на тръбите.

Съвети за избор на дебелина на замазката

В директории можете да намерите информация, че минималната дебелина на замазката е 30 мм. Когато помещението е доста високо, под замазката се поставя нагревател, което увеличава ефективността на използването на топлината, отделена от отоплителния кръг.

Най-популярният материал за субстрат е екструдирана пенополистирол, Неговата устойчивост на топлопреминаване е значително по-ниска от тази на бетона.

При монтиране на замазки, за да се балансира линейното разширяване на бетона, периметърът на помещението се оформя с амортисьорна лента. Важно е да изберете правилно неговата дебелина. Експертите съветват с площ на стаята, която не надвишава 100 м², да подредите 5 мм компенсиращ слой.

Ако площта е по-голяма поради дължината над 10 m, дебелината се изчислява по формулата:

b = 0,55 * Lкъдето

L - това е дължината на стаята в m.

Изводи и полезно видео по темата

За изчисляването и монтажа на топъл хидравличен под, този видео кадър:

Видеото предоставя практически препоръки за полагане на пода. Информацията ще ви помогне да избегнете грешки, които влюбените обикновено правят:

Изчислението дава възможност за проектиране на система за "топъл под" с оптимални показатели. Допустимо е инсталирането на отопление с помощта на паспортни данни и препоръки.

Ще работи, но професионалистите съветват все пак да отделите време за изчислението, така че в крайна сметка системата да изразходва по-малко енергия.

Имате ли опит в изчисляването на топъл под и подготовката на проект за отоплителна верига? Или имате въпроси по темата? Моля, споделете мнението си и оставете коментари.