Beregning af rør til gulvvarme: valg af rør i henhold til parametre, valg af lægetrin + beregningseksempel
På trods af installationens kompleksitet betragtes gulvvarme ved hjælp af et vandkredsløb som en af de mest omkostningseffektive metoder til opvarmning af et rum. For at systemet skal fungere så effektivt som muligt og ikke forårsage funktionsfejl, er det nødvendigt at beregne rørene til gulvvarmen korrekt - fastlægge kredsløbets længde, loophøjde og lægningsmønster.
Komforten ved at bruge vandopvarmning afhænger stort set af disse indikatorer. Vi analyserer disse spørgsmål i vores artikel - vi fortæller dig, hvordan du vælger den bedste rørmulighed under hensyntagen til de tekniske egenskaber for hver sort. Efter at have læst denne artikel vil du også være i stand til korrekt at vælge installationstrinnet og beregne den krævede diameter og længde på konturen af det varme gulv i et bestemt rum.
Indholdet af artiklen:
Parametre til beregning af varmekredsløbet
På designstadiet er det nødvendigt at løse en række problemer, der afgør designfunktioner gulvvarme og driftstilstand - vælg tykkelsen på afstrygningen, pumpen og andet nødvendigt udstyr.
De tekniske aspekter ved tilrettelæggelsen af varmegrenen afhænger i vid udstrækning af dens formål. Foruden formålet, til en nøjagtig beregning af optagelserne i vandkredsløbet, er der behov for et antal indikatorer: dækningsareal, varmefluxdensitet, varmebærertemperatur, type gulve.
Rørdækning
Ved bestemmelse af dimensionerne på basen til at lægge rør tages der højde for et rum, der ikke er rodet med stort udstyr og indbyggede møbler. Du er nødt til at tænke på layoutet af genstande i rummet på forhånd.
Varmestrøm og kølevæsketemperatur
Varmefluxdensiteten er en beregnet indikator, der karakteriserer den optimale mængde varmeenergi til opvarmning af et rum. Værdien afhænger af en række faktorer: den termiske ledningsevne for vægge, gulve, ruderområde, tilstedeværelsen af isolering og intensiteten af luftudveksling. Baseret på varmefluxen bestemmes trin til æglægning.
Den maksimale indikator for temperaturen på kølevæsken er 60 ° C. Imidlertid sænker tykkelsen på gulvbelægningen og gulvbelægningen temperaturen - faktisk observeres ca. 30-35 ° C på gulvoverfladen. Forskellen mellem de termiske indikatorer ved indgangen og udgangen fra kredsløbet må ikke overstige 5 ° C.
Type gulve
Efterbehandling påvirker systemets ydelse. Optimal termisk ledningsevne for fliser og porcelæn stentøj - overfladen opvarmes hurtigt. En god indikator for effektiviteten af vandkredsløbet, når man bruger et laminat og linoleum uden et varmeisolerende lag. Træbelægning har den laveste termiske ledningsevne.
Graden af varmeoverførsel afhænger også af fyldmaterialet. Systemet er mest effektivt, når man bruger tung beton med naturligt aggregat, f.eks. Marine småsten med fin fraktion.
Ved beregning af rør til et varmt gulv skal de fastlagte normer for belægningens temperaturregime tages i betragtning:
- 29 ° C - stue;
- 33 ° C - lokaler med høj luftfugtighed
- 35 ° C - passagezoner og kolde zoner - sektioner langs endevæggene.
Regionens klimatiske træk vil spille en vigtig rolle i bestemmelsen af tætheden af lægningen af vandkredsløbet. Ved beregning af varmetab skal der tages højde for minimumstemperaturen om vinteren.
Som praksis viser, vil indledende opvarmning af hele huset medvirke til at reducere belastningen. Det giver mening at først isolere rummet og derefter gå videre til beregningen af varmetab og parametrene for rørkredsløbet.
Vurdering af tekniske egenskaber ved valg af rør
På grund af ikke-standardbetingelser stilles der høje krav til materialet og størrelsen på vandgulvspolen:
- kemisk inertnessmodstand mod korrosionsprocesser;
- absolut glat indre belægningikke udsat for dannelse af kalkholdige vækster;
- styrke - fra indersiden virker kølevæsken konstant på væggene, og udefra en afretning; røret skal modstå et tryk på op til 10 bar.
Det er ønskeligt, at opvarmningsgrenen har en lille specifik tyngdekraft. Vandgulvskagen lægger allerede en betydelig belastning på loftet, og en tung rørledning vil kun forværre situationen.
Tre kategorier af rørprodukter svarer til disse krav i en eller anden grad: tværbundet polyethylen, metal-plastik, kobber.
Mulighed nr. 1 - tværbundet polyethylen (PEX)
Materialet har en maskevid cellulær struktur af molekylære bindinger. Modificeret fra almindelig polyethylen er kendetegnet ved tilstedeværelsen af både langsgående og tværgående ledbånd. Denne struktur øger den specifikke tyngdekraft, mekaniske styrke og kemiske resistens.
Vandkredsen fra PEX-rør har flere fordele:
- høj elasticitet, der gør det muligt at lægge en spole med en lille bøjningsradius;
- sikkerhed - ved opvarmning udsender materialet ikke skadelige komponenter;
- varmemodstand: blødgøring - fra 150 ° C, smeltning - 200 ° C, forbrænding - 400 ° C;
- bevarer strukturen med temperatursvingninger;
- skade modstand - biologiske ødelæggere og kemikalier.
Rørledningen bevarer sin oprindelige kapacitet - der er ikke afsat sediment på væggene. Den estimerede levetid for PEX-kredsløbet er 50 år.
Der er fire produktgrupper:
- PEX-a - peroxid tværbinding. Den mest holdbare og ensartede struktur med en bondetæthed på op til 75% opnås.
- PEX-b - Silane tværbinding. Teknologien bruger silanider - giftige stoffer, der er uacceptable til husholdningsbrug. Producenter af VVS-produkter erstatter det med et sikkert reagens. Rør med et hygiejnisk certifikat er tilladt til installation. Tværbindingsdensiteten er 65-70%.
- PEX-c - strålingsmetode. Polyethylen bestråles med en gammastråling eller elektron. Som et resultat kondenseres obligationerne op til 60%. PEX-c ulemper: usikker anvendelse, ujævn tværbinding.
- PEX-d - nitridning. Reaktionen på at skabe netværket fortsætter på grund af nitrogenradikaler. Outputtet er et materiale med en tværbindingsdensitet på ca. 60-70%.
Styrkeegenskaberne for PEX-rør afhænger af tværbindingsmetoden for polyethylen.
Hvis du opholdt sig på tværbundne polyethylenrør, anbefaler vi, at du gør dig bekendt med ordningsregler gulvvarmesystemer af dem.
Mulighed nr. 2 - metal-plastik
Lederen af leje af rør til arrangementet af gulvvarme er metal-plast. Strukturelt indeholder materialet fem lag.
Metal øger linjens styrke, reducerer hastigheden for termisk ekspansion og fungerer som en antidiffusionsbarriere - det blokerer strømmen af ilt til kølemidlet.
Egenskaber ved plastrør:
- god varmeledningsevne;
- evnen til at have en given konfiguration;
- driftstemperatur med bevarelse af egenskaber - 110 ° С;
- lav specifik tyngdekraft;
- lydløs bevægelse af kølevæsken;
- sikkerhed ved brug;
- korrosionsbestandighed;
- driftsvarighed - op til 50 år.
Ulempen med sammensatte rør er afvisningen af at bøje omkring aksen. Ved gentagen vridning er der risiko for beskadigelse af aluminiumlaget. Vi anbefaler, at du gør dig bekendt med korrekt installationsteknologi plastrør, som vil hjælpe med at undgå skader.
Mulighed nr. 3 - kobberrør
I henhold til tekniske og operationelle egenskaber er gult metal det bedste valg. Imidlertid er dens relevans begrænset af høje omkostninger.
Foruden høje omkostninger har kobberrør et yderligere minus - kompleksitet montering. For at bøje kredsløbet skal du bruge en pressemaskine eller rørbøjler.
Mulighed 4 - polypropylen og rustfrit stål
Undertiden oprettes en varmeforgrening af polypropylen eller rustfrie korrugerede rør. Den første mulighed er overkommelig, men ganske stiv at bøje - minimumsradius for otte produktdiametre.
Dette betyder, at rør med en standardstørrelse på 23 mm skal placeres i en afstand af 368 mm fra hinanden - en forøget laghøjde garanterer ikke ensartet opvarmning.
Mulige måder at placere konturen på
For at bestemme strømningshastigheden for et rør til anbringelse af et varmt gulv, skal du beslutte indretningen af vandkredsløbet. Layoutplanlægningens hovedopgave er at sikre ensartet opvarmning under hensyntagen til kolde og uopvarmede områder i rummet.
Metode nr. 1 - slangen
Kølevæsken leveres til systemet langs væggen, passerer gennem spolen og vender tilbage til distributionsmanifold. I dette tilfælde opvarmes halvdelen af rummet med varmt vand, og resten afkøles.
Når man lægger med en slange, er det umuligt at opnå ensartet opvarmning - temperaturforskellen kan nå 10 ° C. Metoden er anvendelig i smalle rum.
En dobbelt slange giver mulighed for en mildere temperaturovergang. De fremadgående og bagudgående kredsløb er parallelle med hinanden.
Metode nr. 2 - snegl eller spiral
Dette betragtes som det optimale skema, der sikrer ensartet opvarmning af gulvbelægningen. De forreste og bagudgående grene stables skiftevis.
På store områder implementeres en kombineret ordning. Overfladen er opdelt i sektorer og for hver udvikler et separat kredsløb, der går til den fælles opsamler. I midten af rummet er rørledningen udlagt med en snegl og langs de ydre vægge - med en slange.
Vi har en anden artikel på vores side, hvor vi undersøgte detaljeret installationsledningsdiagrammer gulvvarme og fremsatte henstillinger til valg af den bedste mulighed, afhængigt af egenskaberne i et bestemt rum.
Rørberegningsprocedure
For ikke at blive forvirret i beregningerne foreslår vi at opdele løsningen af spørgsmålet i flere trin. Først og fremmest er det nødvendigt at evaluere varmetabet i rummet, bestemme installationstrinnet og derefter beregne længden på varmekredsen.
Principper for konstruktion af et kredsløb
Når du starter beregninger og opretter en skitse, skal du gøre dig bekendt med de grundlæggende regler for placering af vandkredsløbet:
- Det tilrådes at lægge rør langs vinduesåbningen - dette vil reducere bygningens varmetab betydeligt.
- Det anbefalede dækningsområde med et vandkredsløb er 20 kvadratmeter. m. I store rum er det nødvendigt at opdele rummet i zoner og for hver lægge en separat opvarmningsgren.
- Afstanden fra væggen til den første gren er 25 cm. Den tilladte stigning for rørens sving i midten af rummet er op til 30 cm, langs kanterne og i kolde zoner - 10-15 cm.
- Bestemmelse af den maksimale rørlængde for et varmt gulv bør baseres på spiralens diameter.
For et kredsløb med et tværsnit på 16 mm er højst 90 m tilladt, begrænsningen for en rørledning med en tykkelse på 20 mm er 120 m. Overholdelse af normerne sikrer normalt hydraulisk tryk i systemet.
Grundlæggende formel med forklaringer
Beregningen af længden af konturen af det varme gulv udføres i henhold til formlen:
L = S / n * 1,1 + k,
hvor:
- L - den ønskede længde på varmelegemet;
- S - overdækket gulvareal
- n - lægningstrin
- 1,1 - standardmargen på ti procent for bøjninger;
- k - fjernbetjening af opsamleren fra gulvet - afstanden til ledningen i kredsløbet på foderet og retur tages i betragtning.
Afgørende spiller dækningsområdet og vendingenes bane.
Det skal huskes, at placering af varmerør ikke anbefales under store husholdningsapparater og indbyggede møbler. Parametrene for de markerede objekter skal trækkes fra det samlede område.
For at vælge den optimale afstand mellem grenene er det nødvendigt at udføre mere komplekse matematiske manipulationer, der arbejder med rummet varmetab.
Termoteknisk beregning med definitionen af trin i kredsløbet
Rørets densitet påvirker direkte mængden af varmestrøm, der kommer fra varmesystemet. For at bestemme den krævede belastning er det nødvendigt at beregne varmeomkostningerne om vinteren.
Kraften i varmesystemet bestemmes af formlen:
M = 1,2 * Q,
hvor:
- M - kredsløb ydeevne
- Q - generelt varmetab i rummet.
Værdien af Q kan nedbrydes til komponenter: energiforbrug gennem bygningskonvolutten og omkostningerne forbundet med driften af ventilationssystemet. Lad os finde ud af, hvordan vi beregner hver af indikatorerne.
Varmetab gennem bygningselementer
Det er nødvendigt at bestemme varmeenergiforbruget for alle lukkede strukturer: vægge, loft, vinduer, døre osv. Beregningsformlen:
Q1 = (S / R) * Δt,
hvor:
- S - areal af elementet
- R - termisk modstand;
- At - forskellen mellem temperaturen indendørs og udendørs.
Ved bestemmelse af Δ anvendes indikatoren for den koldeste tid på året.
Termisk modstand beregnes som følger:
R = A / Kt,
hvor:
- En - lagtykkelse, m;
- kt - koefficient for varmeledningsevne, W / m * K.
For kombinerede bygningselementer skal alle lags modstand summeres.
Flere værdier for den termiske ledningsevne for de mest populære byggematerialer, vi præsenterede i tabellen, indeholdt i den næste artikel.
Ventilationsvarmetab
Til beregning af indikatoren bruges formlen:
Q2 = (V * K / 3600) * C * P * Δt,
hvor:
- V - rumets rumfang, terning m;
- K - luftkurs
- C - specifik luftvarme, J / kg * K;
- P - lufttæthed ved normal stuetemperatur - 20 ° C
Multiplikationen af luftudveksling i de fleste værelser er lig med en. Undtagelsen er huse med indre dampbarriere - for at opretholde et normalt mikroklima skal luften opdateres to gange i timen.
Specifik varme er en referenceindikator. Ved standardtemperatur uden tryk er værdien 1005 J / kg * K.
Samlet varmetab
Den samlede mængde varmetab i rummet vil være lig med: Q = Q1 * 1,1 + Q2. Koefficient 1.1 - en stigning i energiforbruget med 10% på grund af luftinfiltrering gennem revner, lækager i bygningskonstruktioner.
Ved at multiplicere den opnåede værdi med 1,2 får vi den krævede effekt på det varme gulv for at kompensere for varmetab. Ved hjælp af en graf over afhængigheden af varmefluxen af temperaturen på kølemidlet kan du bestemme det passende trin og rørdiameter.
Dataene er relevante for gulvvarme på en sand-cement afretningstykke 7 mm tyk, belægningsmaterialet er keramiske fliser. For andre forhold kræves en justering af værdierne under hensyntagen til den termiske ledningsevne for finishen.
For eksempel, når tæpper skal kølevæsken temperaturen øges med 4-5 ° C. Hver ekstra centimeter afstrygning reducerer varmeoverførslen med 5-8%.
Endelig valg af konturlængde
Når man kender banen til placering af svingene og det overdækkede område, er det let at bestemme strømningshastigheden for rør. Hvis den opnåede værdi er større end den tilladte værdi, er det nødvendigt at udstyre flere kredsløb.
Optimalt, hvis sløjferne har samme længde - behøver du ikke at justere og afbalancere noget.I praksis er der dog oftere et behov for at opdele varmelegemet i forskellige sektioner.
Et specifikt eksempel på beregning af en varmegren
Antag, at du vil bestemme parametrene for det termiske kredsløb for et hus med et areal på 60 kvadratmeter.
Til beregningen har du brug for følgende data og egenskaber:
- rummål: højde - 2,7 m, længde og bredde - henholdsvis 10 og 6 m;
- huset har 5 metal-plastvinduer på 2 kvadratmeter. m;
- udvendige vægge - luftbeton, tykkelse - 50 cm, CT = 0,20 W / mK;
- yderligere vægisolering - polystyren 5 cm, CT = 0,041 W / mK;
- loftsmateriale - armeret betonplade, tykkelse - 20 cm, CT = 1,69 W / mK;
- loftsisolering - polystyrenplader 5 cm tykke;
- dimensioner på hoveddøren - 0,9 * 2,05 m, varmeisolering - polyurethanskum, lag - 10 cm, CT = 0,035 W / mK.
Dernæst overvejer vi et trin-for-trin eksempel på beregningen.
Trin 1 - beregning af varmetab gennem strukturelle elementer
Vægmateriales termiske modstand:
- luftbeton: R1 = 0,5 / 0,20 = 2,5 kvm * K / W;
- ekspanderet polystyren: R2 = 0,05 / 0,041 = 1,22 kvm * K / W.
Væggenes termiske modstand er som helhed: 2,5 + 1,22 = 3,57 kvadratmeter. m * K / W. Vi tager gennemsnitstemperaturen i huset som +23 ° C, minimum på gaden 25 ° C med et minustegn. Forskellen er 48 ° C.
Beregning af det samlede vægareal: S1 = 2,7 * 10 * 2 + 2,7 * 6 * 2 = 86,4 kvadratmeter. m. Fra den opnåede indikator er det nødvendigt at trække værdien af vinduer og døre: S2 = 86,4-10-1,85 = 74,55 kvm. m.
Ved at erstatte de opnåede parametre i formlen opnår vi vægttabstap: Qc = 74,55 / 3,57 * 48 = 1002 W
Loftets samlede termiske modstand er: 0.2 / 1.69 + 0.05 / 0.041 = 0.118 + 1.22 = 1.338 sq. m * K / W. Varmetab vil være: Qп = 60 / 1.338 * 48 = 2152 W.
For at beregne lækage af varme gennem vinduerne er det nødvendigt at bestemme den vejede gennemsnitlige værdi af materialernes termiske modstand: et dobbeltglasvindue - 0,5 og en profil - 0,56 kvadratmeter. m * K / W, henholdsvis.
RO = 0,56 * 0,1 + 0,5 * 0,9 = 0,56 kvm * K / W. Her er 0,1 og 0,9 andele af hvert materiale i vinduesstrukturen.
Vinduets varmetab: Qо = 10 / 0.56 * 48 = 857 W.
Under hensyntagen til dørens varmeisolering vil dens termiske modstand være: Rd = 0,1 / 0,035 = 2,86 kvm. m * K / W. Qd = (0,9 * 2,05) / 2,86 * 48 = 31 W.
Samlede varmetab gennem de lukkede elementer er lige: 1002 + 2152 + 857 + 31 = 4042 W. Resultatet skal øges med 10%: 4042 * 1,1 = 4446 watt.
Trin 2 - varme til opvarmning + generelt varmetab
Først beregner vi varmeforbruget til opvarmning af den indkommende luft. Rumets rumfang: 2,7 * 10 * 6 = 162 cu. m. Følgelig vil ventilationsvarmetabet være: (162 * 1/3600) * 1005 * 1,19 * 48 = 2583 W.
I henhold til disse rumparametre vil de samlede varmeomkostninger være: Q = 4446 + 2583 = 7029 W.
Trin 3 - den krævede effekt i varmekredsen
Vi beregner den optimale sløjfekraft, der er nødvendig for at kompensere for varmetab: N = 1,2 * 7029 = 8435 W.
Yderligere: q = N / S = 8435/60 = 141 W / kvm.
Trin 4 - bestemmelse af lægning og konturlængde
Den resulterende værdi sammenlignes med afhængighedsgrafen. Hvis temperaturen på kølevæsken i systemet er 40 ° C, er et kredsløb med følgende parametre passende: stigning - 100 mm, diameter - 20 mm.
Hvis vandet cirkulerer i bagagerummet, opvarmet til 50 ° C, kan intervallet mellem grenene øges til 15 cm, og et rør med et tværsnit på 16 mm kan bruges.
Vi overvejer længden af konturen: L = 60 / 0,15 * 1,1 = 440 m.
Separat er det nødvendigt at tage hensyn til afstanden fra opsamlerne til det termiske system.
Som det fremgår af beregningerne, vil vandbundens arrangement være nødt til at gøre mindst fire opvarmningssløjfer. Og hvordan man korrekt lægger og fastgør rørene, såvel som andre hemmeligheder ved installationen, vi gennemgået her.
Konklusioner og nyttig video om emnet
Visuelle videovurderinger vil hjælpe dig med at foretage en foreløbig beregning af det termiske kredsløbs længde og tonehøjde.
Valg af den mest effektive afstand mellem grenene i gulvvarmesystemet:
En guide til, hvordan man finder ud af længden på løkken til en udnyttet gulvvarme:
Beregningsmetoden kan ikke kaldes enkel. Samtidig skal der tages højde for mange faktorer, der påvirker kredsløbets parametre.Hvis du planlægger at bruge vandbunden som den eneste varmekilde, er det bedre at overlade dette arbejde til fagfolk - fejl i planlægningsfasen kan være dyre.
Beregn de nødvendige optagelser af rør til et varmt gulv og deres optimale diameter selv? Måske har du stadig spørgsmål, som vi ikke rørte ved i denne artikel? Spørg dem til vores eksperter i kommentarfeltet.
Hvis du er specialiseret i beregningen af rør til installation af et vandvarmet gulv, og du har noget at tilføje til ovenstående materiale, skal du skrive dine kommentarer nedenfor under artiklen.
Alt er beskrevet kompetent. Men jeg vil advare alle, der vil lave et varmt gulv, det er nødvendigt at vælge gulvet selv korrekt. Jeg vidste ikke, jeg læste ikke noget sted, og jeg købte de mest almindelige gulvfliser. Og hun begyndte at knække. Når det varme gulv begynder at arbejde, begynder nye revner. Forstyrrelsen er kontinuerlig. Måske vil nogen i min historie advare og hjælpe med ikke at begå en fejl.
Hej Årsagen er ikke i fliserne. Mest sandsynligt ventede du ikke på, at afrensnings- eller fliselimet tørrede helt efter installationen. Når du tænder for TP, accelererer tørringen, flisen trækker, og følgelig revner den. Temperaturen tp er ikke nok til at bryde de keramiske fliser. Her enten min version eller versionen med mangelfulde fliser. Der er ingen specielle produkter til TP.
Det er en skam, at denne note ikke fik øje på mig, da han skulle lave et varmt gulv i sit landsted. Han stolede ikke på et meget godt team af arbejdere, og de byggede en varmegren af rustfrit stål. Og nu er alt som beskrevet med dig - varmen fordeles ujævnt over værelserne, fordi rørene er langt fra hinanden. Bliver nødt til at gøre det igen.