Kaip apskaičiuoti šiltas grindis naudojant vandens sistemos pavyzdį

Šiltų grindų efektyvumui turi įtakos daugelis veiksnių. Neatsižvelgdami į juos, net jei sistema tinkamai sumontuota ir jos įrengimui naudojamos moderniausios medžiagos, tikras šilumos efektyvumas neatitiks lūkesčių.

Dėl šios priežasties prieš montuojant reikia kompetentingai apskaičiuoti šiltas grindis ir tik tada galima garantuoti gerą rezultatą.

Projektuoti šildymo sistemą nėra pigu, todėl daugelis namų amatininkų patys daro skaičiavimus. Sutikite, idėja sumažinti šiltų grindų sutvarkymo išlaidas atrodo labai viliojanti.

Mes jums pasakysime, kaip sukurti projektą, kokius kriterijus reikia atsižvelgti renkantis šildymo sistemos parametrus ir užrašyti žingsnis po žingsnio skaičiavimo procedūrą. Aiškumo dėlei mes paruošėme šiltų grindų skaičiavimo pavyzdį.

Pradiniai skaičiavimo duomenys

Iš pradžių tinkamai suplanuota projektavimo ir montavimo darbų eiga ateityje palengvins netikėtumus ir nemalonias problemas.

Skaičiuojant šiltas grindis, būtina vadovautis šiais duomenimis:

• sienų medžiaga ir dizaino ypatybės;
• kambario dydis plane;
• apdailos tipas;
• durų, langų projektavimas ir jų išdėstymas;
• struktūrinių elementų išdėstymas plane.

Norint atlikti kompetentingą projektavimą, būtina atsižvelgti į nustatytą temperatūros režimą ir jo reguliavimo galimybę.

Apytiksliam skaičiavimui daroma prielaida, kad 1 m² Šildymo sistema turi kompensuoti 1 kW šilumos nuostolius. Jei vandens šildymo kontūras naudojamas kaip priedas prie pagrindinės sistemos, tada reikia padengti tik dalį šilumos nuostolių

Pateikiamos rekomendacijos apie temperatūrą grindyse, užtikrinančią patogų buvimą kambariuose įvairiais tikslais:

• 29 ° C - gyvenamasis plotas;
• 33 ° C- vonia, kambariai su baseinu ir kiti su aukštos drėgmės indikatoriumi;
• 35 ° C - šaltos zonos (prie įėjimo durų, išorinių sienų ir kt.).

Viršijus šias vertes, pati sistema ir apdailos danga perkaista, o tai neišvengiamai sugadina medžiagą.

Atlikę preliminarius skaičiavimus, galite pasirinkti šilumos nešiklio temperatūrą, optimalią asmeniniams pojūčiams, nustatyti šildymo kontūro apkrovą ir įsigyti siurbimo įrangą, kuri puikiai susidoroja su aušinimo skysčio judėjimo stimuliavimu. Jis parenkamas esant 20% aušinimo skysčio srauto greičiui.

Norint sušilti daugiau nei 7 cm pločio lygintuvus, reikia daug laiko, todėl, montuodami vandens sistemas, jie stengiasi neviršyti nurodytos ribos. Grindų keramika laikoma tinkamiausia danga vandens grindims. Grindų šildymas po parketu neįrengiamas dėl ypač žemo šilumos laidumo.

Projektavimo etape reikėtų nuspręsti, ar grindinis šildymas bus pagrindinis šilumos tiekėjas, ar bus naudojamas tik kaip radiatoriaus šildymo šakos priedas. Šiluminės energijos nuostolių dalis, kurią jis turi kompensuoti, priklauso nuo to. Tai gali svyruoti nuo 30% iki 60% su variacijomis.

Vandens grindų šildymo laikas priklauso nuo elementų, įtrauktų į lygintuvą, storio. Vanduo kaip aušinimo skystis yra labai efektyvus, tačiau pačią sistemą sunku įdiegti.

Šiltų grindų parametrų nustatymas

Skaičiavimo tikslas yra gauti šilumos apkrovos dydį. Šio skaičiavimo rezultatas turi įtakos tolesniems veiksmams, kurių buvo imtasi. Savo ruožtu, vidutinė žiemos temperatūra konkrečiame regione, apskaičiuota temperatūra patalpų viduje ir lubų, sienų, langų ir durų šilumos perdavimo koeficientas turi įtakos šilumos apkrovai.

Šilumos nuostolių priežastis yra prastai apšiltintos namo sienos, langai, durys. Didžiausia šilumos dalis pro ventiliacijos sistemą ir stogą išeina (+)

Galutinis skaičiavimų rezultatas anksčiau grindų šildymo įtaisas vandens tipas priklausys nuo to, ar yra papildomų šildymo prietaisų, įskaitant name gyvenančių žmonių ir naminių gyvūnėlių šilumos išsklaidymą. Būtinai atsižvelkite į infiltracijos buvimo skaičiavimą.

Vienas iš svarbių parametrų yra kambarių konfigūracija, todėl jums reikia namo grindų plano ir atitinkamų sekcijų.

Šilumos nuostolių apskaičiavimo metodas

Nustatę šį parametrą, sužinosite, kiek šilumos grindys turi generuoti žmonių gerovei kambaryje, galėsite pasiimti katilą, siurblį ir grindis pagal galią. Kitaip tariant: šildymo kontūrų skleidžiama šiluma turėtų kompensuoti pastato šilumos nuostolius.

Šių dviejų parametrų santykis išreiškiamas formule:

Mp = 1,2 x Qkur

• Mp - reikalinga kilpos galia;
• Q - šilumos nuostoliai.

Antrajam rodikliui nustatyti atlikti langų, durų, grindų, išorinių sienų ploto matavimai ir skaičiavimai. Kadangi grindys bus šildomos, neatsižvelgiama į šios uždaros konstrukcijos plotą. Matavimai atliekami išorėje, užfiksuojant pastato kampus.

Skaičiuojant bus atsižvelgiama ir į kiekvienos konstrukcijos storį, ir į šilumos laidumo koeficientą. Norminės vertės šilumos laidumo koeficientas (λ) dažniausiai naudojamas medžiagas galima paimti iš lentelės.

Iš lentelės galite paimti koeficiento vertę skaičiavimui. Jei langai pagaminti iš metalo-plastiko (+), svarbu iš tiekėjo sužinoti medžiagos šiluminės varžos vertę.

Šilumos nuostoliai apskaičiuojami atskirai kiekvienam pastato elementui, naudojant formulę:

Q = 1 / R * (TV-tn) * S x (1 + ∑b)kur

• R - medžiagos, iš kurios pagaminta aptvarinė konstrukcija, šiluminė varža;
• S - konstrukcinio elemento plotas;
• tv ir tn - temperatūra yra atitinkamai vidinė ir išorinė, o antrasis indikatorius yra mažiausios vertės;
• b - papildomi šilumos nuostoliai, susiję su pastato orientacija į pagrindinius taškus.

Šilumos varžos indeksas (R) nustatomas padalijus konstrukcijos storį iš medžiagos, iš kurios ji pagaminta, šilumos laidumo koeficiento.

Koeficiento b vertė priklauso nuo namo orientacijos:

• 0,1 - į šiaurę, šiaurės vakarus ar šiaurės rytus;
• 0,05 - vakarai, pietryčiai;
• 0 - pietų, pietvakarių.

Jei apsvarstysite klausimą dėl bet kokio vandens grindų šildymo skaičiavimo pavyzdžio, jis tampa suprantamesnis.

Konkretus skaičiavimo pavyzdys

Tarkime, kad namo sienos, skirtos nuolatiniam gyvenimui, 20 cm storio, pagamintos iš akytojo betono blokelių. Bendras uždarų sienų plotas atėmus langų ir durų angas yra 60 m². Lauko temperatūra yra –25 ° С, vidinė + 20 ° С, konstrukcija orientuota į pietryčius.

Atsižvelgiant į tai, kad blokelių šilumos laidumas yra λ = 0,3 W / (m ° * C), galime apskaičiuoti šilumos nuostolius per sienas: R = 0,2 / 0,3 = 0,67 m² ° C / W.

Šilumos nuostoliai taip pat stebimi per tinkuotosios medžiagos sluoksnį. Jei jo storis yra 20 mm, tada RPK. = 0,02 / 0,3 = 0,07 m² ° C / V. Šių dviejų rodiklių suma parodys šilumos nuostolių per sienas vertę: 0,67 + 0,07 = 0,74 m² ° C / W.

Turėdami visus pradinius duomenis, pakeiskite juos į formulę ir gaukite kambario šilumos nuostolius tokiomis sienomis: Q = 1 / 0,74 * (20 - (-25)) * 60 * (1 + 0,05) = 3831,08 W.

Tuo pačiu būdu šilumos nuostoliai apskaičiuojami per likusias uždaras konstrukcijas: langus, durų duris ir stogo dangą.

Šilumos, kurią teikia šildymo kontūrai, gali nepakakti oro orui namo viduje pašildyti iki norimos vertės, jei nepakankamai įvertinama jų galia. Esant perteklinei galiai, bus aušinimo skysčio perpildymas

Norėdami nustatyti šilumos nuostolius per lubas, paimkite jos šiluminę varžą, lygią numatomo ar esamo tipo izoliacijai: R = 0,18 / 0,041 = 4,39 m² ° C / W.

Lubų plotas yra identiškas grindų plotui ir yra 70 m². Pakeitus šias reikšmes formulėje, šilumos nuostoliai gaunami per viršutinę gaubto struktūrą: Q prakaitas. = 1 / 4,39 * (20 - (-25)) * 70 * (1 + 0,05) = 753,42 W.

Norėdami nustatyti šilumos nuostolius per langų paviršių, turite apskaičiuoti jų plotą. Jei yra 4 langai, kurių plotis 1,5 m ir aukštis 1,4 m, bendras jų plotas bus: 4 * 1,5 * 1,4 = 8,4 m².

Jei gamintojas atskirai nurodo dvigubo stiklo lango ir profilio šiluminę varžą - atitinkamai 0,5 ir 0,56 m² ° C / W, tada Rokon = 0,5 * 90 + 0,56 * 10) / 100 = 0,56 m² ° C / Antradienis 90 ir 10 yra dalys, priskirtinos kiekvienam lango elementui.

Remiantis gautais duomenimis, toliau skaičiuojami: Q langas = 1 / 0,56 * (20 - (-25)) * 8,4 * (1 + 0,05) = 708,75 vatai.

Išorinių durų plotas yra 0,95 * 2,04 = 1,938 m². Tada Rdv. = 0,06 / 0,14 = 0,43 m² ° C / V. Q dv. = 1 / 0,43 * (20 - (-25)) * 1,938 * (1 + 0,05) = 212,95 W.

Kadangi lauko durys dažnai atidaromos, per jas prarandama daug šilumos. Todėl svarbu užtikrinti jų sandarų uždarymą

Dėl to šilumos nuostoliai bus: Q = 3831,08 +753,42 + 708,75 + 212,95 + 7406,25 = W.

Prie šio rezultato pridedama papildoma 10% oro infiltracija, tada Q = 7406,25 + 740,6 = 8146,85 vatai.

Dabar galite nustatyti šiluminę grindų galią: Mp = 1, * 8146,85 = 9776,22 W arba 9,8 kW.

Būtina šiluma orui šildyti

Jei namas įrengta vėdinimo sistema, tada dalis šaltinio sugeneruotos šilumos turėtų būti išleidžiama šildant orą, gaunamą iš išorės.

Skaičiavimui naudokite formulę:

Qc. = c * m * (tv - tn)kur

• c = 0,28 kg⁰С ir žymi oro masės šiluminę galią;
• m Simbolis rodo lauko oro masės srautą, išreikštą kg.

Paskutinis parametras gaunamas padauginus bendrą oro tūrį iš visų kambarių tūrio, su sąlyga, kad oras kas valandą atnaujinamas tankiu, kuris kinta priklausomai nuo temperatūros.

Grafike parodyta oro tankio priklausomybė nuo jo temperatūros.Duomenys yra reikalingi norint apskaičiuoti šilumos kiekį, reikalingą oro masei, patenkančiai į namus, šildyti dėl priverstinės ventiliacijos (+)

Jei pastatas patenka į 400 m³/ h, tada m = 400 * 1,422 = 568,8 kg / h. Qc. = 0,28 * 568,8 * 45 = 7166,88 vatai.

Tokiu atveju reikalinga grindų šiluminė galia žymiai padidės.

Reikiamo vamzdžių skaičiaus apskaičiavimas

Įrenginių grindims su vandens šildymu skiriasi vamzdžių klojimo būdaibūdinga jų forma: trijų rūšių gyvatė - tikroji gyvatė, kampinė, dviguba ir sraigė. Vienoje pritvirtintoje grandinėje galima rasti įvairių formų derinį. Kartais centrinei grindų zonai pasirenkama sraigė, o kraštams - viena iš gyvačių rūšių.

„Sraigė“ yra racionalus pasirinkimas dideliems, paprastos geometrijos kambariams. Kambariuose, kurie yra labai pailgi arba turi sudėtingą formą, geriau naudoti "gyvatę" (+)

Atstumas tarp vamzdžių vadinamas žingsniu. Renkantis šį parametrą, turi būti įvykdyti du reikalavimai: pėdos koja neturi jausti temperatūros skirtumo atskirose grindų zonose, o vamzdžiai turėtų būti naudojami kuo efektyviau.

Grindų kraštiniams plotams rekomenduojamas 100 mm žingsnis. Kitose vietose galite pasirinkti nuo 150 iki 300 mm aukščio žingsnį.

Svarbu grindų izoliacija. Pirmame aukšte jo storis turėtų siekti bent 100 mm. Šiuo tikslu naudojama mineralinė vata arba ekstruzinis polistireninis putplastis.

Norėdami apskaičiuoti vamzdžio ilgį, naudokite paprastą formulę:

L = S / N * 1.1kur

• S - kontūro plotas;
• N - klojimo pakopa;
• 1,1 - lenkimo riba 10%.

Prie galutinės vertės pridėkite vamzdžio gabalą, nutiestą nuo kolektoriaus, prie šilto kontūro laidų tiek grįžtamojo, tiek srauto atžvilgiu.

Skaičiavimo pavyzdys.

Pradinės vertės:

• plotas - 10 m²;
• kolektoriaus atstumas - 6 m;
• klojimo pikis - 0,15 m.

Problemos sprendimas yra paprastas: 10 / 0,15 * 1,1 + (6 * 2) = 85,3 m.

Naudodami metalo-plastikinius vamzdžius, kurių ilgis yra iki 100 m, dažniausiai rinkitės 16 arba 20 mm skersmenį. Jei vamzdžio ilgis yra 120–125 m, jo ​​skerspjūvis turėtų būti 20 mm².

Vieno kontūro dizainas tinka tik kambariams, kuriuose yra mažas plotas. Didelių kambarių grindys yra padalintos į keletą grandinių santykiu 1: 2 - konstrukcijos ilgis turėtų viršyti plotį 2 kartus.

Anksčiau apskaičiuota vertė yra ilgis vamzdžiai grindims apskritai. Tačiau norint baigti paveikslėlį, turite pabrėžti atskiro kontūro ilgį.

Šiam parametrui įtakos turi grandinės hidraulinis pasipriešinimas, kurį lemia pasirinktų vamzdžių skersmuo ir tiekiamo vandens tūris per laiko vienetą. Jei į šiuos veiksnius neatsižvelgiama, slėgio nuostoliai bus tokie dideli, kad nė vienas siurblys nesukels aušinimo skysčio cirkuliacijos.

Vamzdžio srauto greičio nustatymas atsižvelgiant į pasirinktą klojimo žingsnį

To paties ilgio kontūrai - tai idealus atvejis, tačiau praktikoje retai sutinkamas, nes skirtingiems tikslams skirtų patalpų plotas yra labai skirtingas ir tiesiog nėra praktiška suderinti kontūrų ilgį į vieną vertę. Profesionalai leidžia vamzdžių ilgį skirtis nuo 30 iki 40%.

Kolektoriaus skersmens ir maišymo įrenginio pralaidumo vertė lemia leistiną prie jo prijungtų kilpų skaičių. Maišymo įrenginio pase visada galite rasti šilumos apkrovos, kuriai ji skirta, vertę.

Tarkime, pralaidumo santykis (Kvs) yra 2,23 m³/ val Taikant šį koeficientą, kai kurie siurblių modeliai gali atlaikyti nuo 10 iki 15 vatų apkrovą.

Norėdami nustatyti grandinių skaičių, turite apskaičiuoti kiekvieno šiluminę apkrovą. Jei šildomų grindų plotas yra 10 m², o šilumos perdavimas yra 1 m², tada indikatorius Kvs yra 80 vatų, tada 10 * 80 = 800 vatų. Tai reiškia, kad maišymo įrenginys galės aprūpinti 15 000/800 = 18,8 kambario ar grandinės, kurių plotas 10 m².

Šie rodikliai yra maksimalūs ir juos galima pritaikyti tik teoriškai, tačiau iš tikrųjų skaičių reikia sumažinti mažiausiai 2, tada 18 - 2 = 16 kontūrais.

Atrankos poreikis maišymo įrenginys (kolektorius) pažiūrėk, ar jis turi tiek daug išvadų.

Patikrinama, ar teisingai parinktas vamzdžių skersmuo

Norėdami patikrinti, ar teisingai pasirinkta vamzdžio atkarpa, galite naudoti formulę:

υ = 4 * Q * 10ᶾ / n * d²

Kai greitis atitinka rastą vertę, vamzdžio atkarpa pasirinkta teisingai. Norminiai dokumentai leidžia maksimalų 3 m / s greitį. kurių skersmuo yra iki 0,25 m, tačiau optimali vertė yra 0,8 m / s, nes padidėjus jo vertei, triukšmo poveikis vamzdyne padidėja.

Papildoma informacija apie grindų šildymo vamzdžių skaičiavimą pateikta šis straipsnis.

Mes apskaičiuojame cirkuliacinį siurblį

Kad sistema būtų ekonomiška, jums to reikia pasiimkite cirkuliacinį siurblįužtikrinant reikiamą slėgį ir optimalų srauto greitį grandinėse. Siurblių pasuose paprastai nurodomas slėgis ilgiausio ilgio kontūre ir bendras aušinimo skysčio srautas visose kilpose.

Slėgiui įtaką daro hidrauliniai nuostoliai:

∆ h = L * Q² / k1kur

• L - kontūro ilgis;
• Q - vandens suvartojimas l / s;
• k1 - koeficientą, apibūdinantį sistemos nuostolius, indikatorių galima paimti iš hidraulinių atskaitos lentelių arba iš įrangos paso.

Žinodami slėgį, apskaičiuokite srautą sistemoje:

Q = k * √Hkur

k Ar srauto koeficientas. Profesionalai sutinka, kad kiekvieno 10 m² namo suvartojimas būtų 0,3–0,4 l / s.

Tarp šilto vandens grindų komponentų ypatingas vaidmuo skiriamas cirkuliaciniam siurbliui. Tik blokas, kurio galia yra 20% didesnė nei tikrasis aušinimo skysčio srautas, gali įveikti vamzdžių varžą

Sumos, susijusios su slėgiu ir debitais, nurodytais pase, negali būti imamos pažodžiui - tai yra maksimalus dydis, tačiau iš tikrųjų juos įtakoja tinklo ilgis ir geometrija. Jei slėgis yra per didelis, sumažinkite grandinės ilgį arba padidinkite vamzdžių skersmenį.

Patarimai, kaip pasirinkti lygintuvo storį

Kataloguose galite rasti informacijos, kad mažiausias lygintuvo storis yra 30 mm. Kai kambarys yra gana aukštas, po lygintuvu dedamas šildytuvas, kuris padidina šildymo kontūro skleidžiamos šilumos efektyvumą.

Populiariausia substrato medžiaga yra ekstruzinis polistireninis putplastis. Jo šilumos perdavimo varža yra žymiai mažesnė nei betono.

Montuojant lygintuvus, siekiant subalansuoti linijinį betono išsiplėtimą, kambario perimetras suformuojamas sklendės juosta. Svarbu teisingai pasirinkti jo storį. Ekspertai pataria, jei kambario plotas neviršija 100 m², pasirūpinkite 5 mm kompensaciniu sluoksniu.

Jei plotas didesnis, nes ilgis viršija 10 m, storis apskaičiuojamas pagal formulę:

b = 0,55 * Lkur

L - tai kambario ilgis m.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Apie šiltų hidraulinių grindų apskaičiavimą ir įrengimą ši vaizdo medžiaga:

Vaizdo įraše pateikiamos praktinės grindų klojimo rekomendacijos. Informacija padės išvengti klaidų, kurias mėgėjai dažniausiai daro:

Skaičiavimai leidžia suprojektuoti optimalių eksploatacinių savybių „šiltų grindų“ sistemą. Leidžiama įrengti šildymą naudojant paso duomenis ir rekomendacijas.

Tai veiks, tačiau profesionalai pataria skirti daug laiko skaičiavimui, kad galiausiai sistema sunaudotų mažiau energijos.

Ar turite patirties apskaičiuodamas šiltas grindis ir rengdamas šildymo kontūro projektą? Ar turite klausimų šia tema? Prašome pasidalyti savo nuomone ir palikti komentarus.