Hvordan lage en beregning av et varmt gulv ved å bruke eksemplet på et vannsystem

Effektiviteten av et varmt gulv påvirkes av mange faktorer. Uten å ta dem i betraktning, selv om systemet er riktig montert og de mest moderne materialene brukes til installasjon, vil virkelig varmeeffektivitet ikke oppfylle forventningene.

Av denne grunn må installasjonsarbeidene gå foran en kompetent beregning av det varme gulvet, og først da kan det garanteres et godt resultat.

Det er ikke billig å designe et varmesystem, så mange håndverkere gjør egne beregninger. Enig, ideen om å redusere kostnadene ved å ordne et varmt gulv virker veldig fristende.

Vi vil fortelle deg hvordan du lager et prosjekt, hvilke kriterier du bør ta i betraktning når du velger parametrene til varmesystemet og skriver ned en trinnvis beregningsprosedyre. For klarhet har vi utarbeidet et eksempel på beregning av et varmt gulv.

De første dataene for beregningen

Til å begynne med vil et riktig planlagt kurs for design og installasjon avlaste overraskelser og ubehagelige problemer i fremtiden.

Når du beregner et varmt gulv, er det nødvendig å gå ut fra følgende data:

• veggmateriale og designfunksjoner;
• størrelsen på rommet i planen;
• type finish;
• design av dører, vinduer og deres plassering;
• utforming av strukturelle elementer i plan.

For å utføre kompetent design, er det nødvendig å ta hensyn til det etablerte temperaturregimet og muligheten for dets justering.

For en grov beregning antas det at 1 moh² Varmesystemet må kompensere for varmetap på 1 kW. Hvis en vannvarmekrets brukes som et tillegg til hovedsystemet, er det nødvendig å dekke bare en del av varmetapet

Det er anbefalinger om temperaturen på gulvet, og gir et komfortabelt opphold i rom for forskjellige formål:

• 29 ° C - oppholdsrom
• 33 ° C- badekar, rom med basseng og andre med indikator for høy luftfuktighet;
• 35 ° C - kalde soner (ved inngangsdører, yttervegger, etc.).

Overskridelse av disse verdiene innebærer overoppheting av både systemet og finishbelegget med påfølgende uunngåelig skade på materialet.

Etter foreløpige beregninger kan du velge varmebærertemperaturen som er optimal for personlige sensasjoner, bestemme belastningen på varmekretsen og kjøpe pumpeutstyr som perfekt takler stimulering av kjølevæskebevegelsen. Det velges med en margin på kjølevæskestrømmen på 20%.

Det tar mye tid å varme opp avrettingsmasse med en kapasitet på mer enn 7 cm. Derfor, når du installerer vannsystemer, prøver de å ikke overskride den angitte grensen. Gulvkeramikk regnes for å være det mest passende belegget på vanngulv. Gulvvarme passer ikke under parkett på grunn av dens ultra-lave termiske ledningsevne.

På prosjekteringsstadiet bør det avgjøres om gulvvarmen vil være hovedvarmeleverandøren eller bare skal brukes som et tillegg til radiatorvarmegrenen. Andelen termiske energitap som han må kompensere, avhenger av dette. Det kan variere fra 30% til 60% med variasjoner.

Tid for oppvarming av vannbunnen avhenger av tykkelsen på elementene som er inkludert i avrettingsmassen. Vann som kjølevæske er veldig effektivt, men selve systemet er vanskelig å installere.

Bestemmelse av parametere for et varmt gulv

Hensikten med beregningen er å oppnå størrelsen på varmebelastningen. Resultatet av denne beregningen påvirker de neste trinnene som er tatt. I sin tur påvirker den gjennomsnittlige vintertemperaturen i et bestemt område, den estimerte temperaturen inne i rommene, og varmeoverføringskoeffisienten til tak, vegger, vinduer og dører varmelasten.

Årsaken til varmetap er dårlig isolerte vegger, vinduer, dører i huset. Den største prosentandelen av varmen går gjennom ventilasjonssystemet og taket (+)

Det endelige resultatet av beregninger før gulvvarmeenhet vanntype vil avhenge av tilgjengeligheten av ekstra oppvarmingsapparater, inkludert varmeavledning av mennesker som bor i huset og kjæledyr. Sørg for å ta hensyn til beregningen av tilstedeværelsen av infiltrasjon.

En av de viktige parametrene er konfigurasjonen av rommene, så du trenger en planløsning av huset og de tilsvarende seksjonene.

Metode for beregning av varmetap

Ved å definere denne parameteren, vil du finne ut hvor mye varme gulvet må generere for trivsel for mennesker i rommet, du kan hente kjelen, pumpen og gulvet i henhold til kraft. Med andre ord: varmen som avgis av varmekretsene, skal kompensere for bygningens varmetap.

Forholdet mellom disse to parametrene er uttrykt ved formelen:

Smp = 1,2 x kvhvor

• Mp - nødvendig sløyfekraft;
• Q - varmetap.

For å bestemme den andre indikatoren, blir det laget målinger og beregninger av området med vinduer, dører, gulv, yttervegger. Siden gulvet blir oppvarmet, tas ikke området til denne lukkende strukturen med i betraktningen. Målinger gjøres på utsiden med fange av bygningens hjørner.

Beregningen vil ta hensyn til både tykkelsen og koeffisienten for varmeledningsevne for hver av konstruksjonene. Normative verdier varmeledningsevne koeffisient (λ) for de mest brukte materialene kan tas fra tabellen.

Fra tabellen kan du ta verdien av koeffisienten for beregningen. Det er viktig å finne ut verdien av den termiske motstanden til materialet fra leverandøren hvis vinduene er laget av metall-plast (+)

Beregningen av varmetap utføres separat for hvert element i bygningen ved å bruke formelen:

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

• R - termisk motstand av materialet som den lukkende strukturen er laget av;
• S - området til det strukturelle elementet;
• tv og tn - temperaturen er henholdsvis intern og ekstern, mens den andre indikatoren tas til den laveste verdien;
• b - ytterligere varmetap forbundet med orientering av bygningen i forhold til kardinalpunktene.

Den termiske motstandsindeksen (R) blir funnet ved å dele tykkelsen på strukturen med koeffisienten for varmeledningsevne for materialet det er laget av.

Verdien av koeffisienten b avhenger av orienteringen til huset:

• 0,1 - nord, nordvest eller nordøst;
• 0,05 - vest, sørøst;
• 0 - sør, sørvest.

Hvis du vurderer problemet på et eksempel på beregning av et gulvvarme, blir det mer forståelig.

Eksempel på konkret beregning

La oss si at veggene i huset for ikke-permanent opphold, 20 cm tykke, er laget av luftbetongblokker. Det totale arealet av lukkede vegger minus vindu og døråpninger er 60 m². Utetemperatur er -25 ° С, intern + 20 ° С, konstruksjonen er orientert mot sørøst.

Gitt at den termiske konduktiviteten til blokken er λ = 0,3 W / (m ° * C), kan vi beregne varmetapet gjennom veggene: R = 0,2 / 0,3 = 0,67 m² ° C / W.

Varmetap blir også observert gjennom stukkelaget. Hvis tykkelsen er 20 mm, deretter Rcs. = 0,02 / 0,3 = 0,07 m² ° C / W. Summen av disse to indikatorene vil gi verdien av varmetap gjennom veggene: 0,67 + 0,07 = 0,74 m² ° C / W.

Når du har alle de første dataene, kan du erstatte dem i formelen og få varmetapet til et rom med slike vegger: Q = 1 / 0,74 * (20 - (-25)) * 60 * (1 + 0,05) = 3831,08 W.

På samme måte beregnes varmetap gjennom de gjenværende lukkende strukturer: vinduer, døråpninger og takbelegg.

Varmen som tilføres av varmekretsene er kanskje ikke nok til å varme opp luften inne i huset til ønsket verdi hvis kraften deres blir undervurdert. Med overflødig kraft vil det være et overløp av kjølevæske

For å bestemme varmetapet gjennom taket, ta dets termiske motstand lik verdien for den planlagte eller eksisterende type isolasjon: R = 0,18 / 0,041 = 4,39 m² ° C / W.

Takarealet er identisk med gulvarealet og er 70 m². Ved å erstatte disse verdiene i formelen oppnås varmetap gjennom den øvre lukkende struktur: Q svette. = 1 / 4,39 * (20 - (-25)) * 70 * (1 + 0,05) = 753,42 W.

For å bestemme varmetapet gjennom overflaten av vinduene, må du beregne området. Hvis det er 4 vinduer med en bredde på 1,5 m og en høyde på 1,4 m, vil deres totale areal være: 4 * 1,5 * 1,4 = 8,4 m².

Hvis produsenten separat angir termisk motstand for det doble vinduet og profilen - henholdsvis 0,5 og 0,56 m² ° C / W, så er Rokon = 0,5 * 90 + 0,56 * 10) / 100 = 0,56 m² ° C / ti Her er 90 og 10 aksjene som kan henføres til hvert vinduselement.

Basert på innhentede data fortsetter ytterligere beregninger: Q-vindu = 1 / 0,56 * (20 - (-25)) * 8,4 * (1 + 0,05) = 708,75 watt.

Ytterdøren har et areal på 0,95 * 2,04 = 1,938 m². Deretter Rdv. = 0,06 / 0,14 = 0,43 m² ° C / W. Q dv. = 1 / 0,43 * (20 - (-25)) * 1.938 * (1 + 0,05) = 212,95 W.

Siden ytterdører åpnes ofte, går mye varme tapt gjennom dem. Derfor er det viktig å sikre deres tette lukking

Som et resultat vil varmetap være: Q = 3831.08 +753.42 + 708.75 + 212.95 + 7406.25 = W.

Ytterligere 10% for luftinfiltrering blir lagt til dette resultatet, deretter er Q = 7406,25 + 740,6 = 8146,85 watt.

Nå kan du bestemme den termiske effekten til gulvet: Mp = 1, * 8146,85 = 9776,22 W eller 9,8 kW.

Den nødvendige varmen for å varme opp luften

Hvis huset utstyrt med ventilasjonsanlegg, bør en del av varmen som genereres av kilden brukes på å varme opp luften som kommer utenfra.

Bruk beregningen for beregning:

QB. = c * m * (tv - tn)hvor

• c = 0,28 kg⁰⁰ og angir luftmassens varmekapasitet;
• m Symbolet indikerer massestrømningshastigheten for uteluft i kg.

Den siste parameteren oppnås ved å multiplisere det totale volumet av luft lik volumet i alle rom, forutsatt at luften oppdateres hver time med en tetthet som varierer avhengig av temperatur.

Grafen viser avhengigheten av luftens tetthet av temperaturen.Dataene er nødvendige for å beregne mengden varme som er nødvendig for å varme opp luftmassen som kommer inn i huset som et resultat av tvungen ventilasjon (+)

Hvis bygningen går inn i 400 moh³/ t, deretter m = 400 * 1.422 = 568,8 kg / t. QB. = 0,28 * 568,8 * 45 = 7166,88 watt.

I dette tilfellet vil den nødvendige termiske kraften til gulvet øke betydelig.

Beregning av nødvendig antall rør

For enheten på gulvet med vannoppvarming, annerledes rørleggingsmetoderpreget av deres form: en slange av tre arter - den faktiske slangen, kantete, doble og sneglen. I en montert krets kan du finne en kombinasjon av forskjellige former. Noen ganger velges en snegl for sentral etasjesone og en av slangeartene er valgt for kantene.

“Snail” er et rasjonelt valg for store rom med enkel geometri. I rom som er veldig langstrakte eller har en sammensatt form, er det bedre å bruke en "slange" (+)

Avstanden mellom rørene kalles trinnet. Når du velger denne parameteren, må to krav oppfylles: fotfoten skal ikke føle temperaturforskjellen i individuelle soner på gulvet, og rørene skal brukes så effektivt som mulig.

For grenseområder på gulvet anbefales en stigning på 100 mm. På andre områder kan du velge tonehøyde i området 150 til 300 mm.

Isolasjonen av gulvet er viktig. I første etasje bør tykkelsen være minst 100 mm. Til dette formål brukes mineralull eller ekstrudert polystyrenskum.

For å beregne lengden på røret er det en enkel formel:

L = S / N * 1.1hvor

• S - konturens område;
• N - leggingstrinn;
• 1,1 - margin for å bøye 10%.

Til den endelige verdien legger du et rørstykke lagt fra samleren til ledningene til den varme kretsen både ved retur og på strømmen.

Beregningseksempel.

Opprinnelige verdier:

• området - 10 m²;
• samleravstand - 6 m;
• legging - 0,15 moh.

Løsningen på problemet er enkel: 10 / 0,15 * 1,1 + (6 * 2) = 85,3 m.

Ved bruk av metall-plastrør opp til 100 m lang, velger du ofte en diameter på 16 eller 20 mm. Med en rørlengde på 120-125 m, skal tverrsnittet være 20 mm².

Enkeltkretsdesignet er bare egnet for rom med et lite område. Gulvet i store rom er delt inn i flere kretsløp i forholdet 1: 2 - lengden på strukturen skal overstige bredden med 2 ganger.

Den tidligere beregnede verdien er lengden rør for gulvet generelt. For å fullføre bildet, må du imidlertid fremheve lengden på en egen kontur.

Denne parameteren påvirkes av kretsens hydrauliske motstand, bestemt av diameteren til de valgte rørene og volumet av vann som leveres per tidsenhet. Hvis disse faktorene blir neglisjert, vil trykktapet være så stort at ingen pumpe vil føre til at kjølevæsken sirkulerer.

Bestemmelse av rørstrømning avhengig av valgt leggingstrinn

Konturer av samme lengde - dette er en ideell sak, men sjelden oppstått i praksis, fordi arealet av lokaler til forskjellige formål er veldig forskjellig og det ganske enkelt ikke er praktisk å bringe lengden på konturene til en verdi. Fagfolk tillater en forskjell i rørlengde fra 30 til 40%.

Verdien på diameteren til samleren og gjennomstrømningen til blandeenheten bestemmer det tillatte antall løkker som er koblet til den. I passet til blandeenheten kan du alltid finne verdien på varmebelastningen den er designet for.

Anta båndbreddeforhold (Kvs) er 2,23 moh³/ h Med denne koeffisienten tåler visse pumpemodeller en belastning på 10 til 15 watt.

For å bestemme antall kretsløp, må du beregne den termiske belastningen til hver. Hvis området opptatt av det oppvarmede gulvet er 10 m², og varmeoverføringen er 1 m², er indikatoren Kvs er 80 watt, deretter 10 * 80 = 800 watt. Dette betyr at blandeenheten vil kunne gi 15 000/800 = 18,8 rom eller kretsløp med et areal på 10 m².

Disse indikatorene er maksimale, og de kan bare brukes teoretisk, men i virkeligheten må tallet reduseres med minst 2, da 18 - 2 = 16 konturer.

Behov for utvalg blandeenhet (oppsamler) se om han har så mange konklusjoner.

Kontroller riktigheten av valg av rørdiameter

For å sjekke om rørseksjonen var riktig valgt, kan du bruke formelen:

υ = 4 * Q * 10ᶾ / n * d²

Når hastigheten tilsvarer funnet verdi, velges rørseksjonen riktig. Forskriftsdokumenter tillater en maksimal hastighet på 3 m / s. med en diameter på opp til 0,25 m, men den optimale verdien er 0,8 m / s. siden lydeffekten i rørledningen øker med en økning i dens verdi.

Tilleggsinformasjon om beregning av gulvvarmerør er gitt i denne artikkelen.

Vi beregner sirkulasjonspumpen

For at systemet skal være økonomisk, trenger du det plukk opp sirkulasjonspumpensom gir nødvendig trykk og optimal strømningshastighet i kretsene. I passene til pumpene indikerer vanligvis trykket i kretsløpet med lengste lengde og den totale strømningshastigheten for kjølevæsken i alle løkker.

Trykket påvirkes av hydrauliske tap:

∆ h = L * Q² / k1hvor

• L - konturens lengde;
• Q - vannforbruk l / s;
• k1 - koeffisient som karakteriserer tap i systemet, indikatoren kan tas fra de hydrauliske referansetabellene eller fra utstyrspasset.

Når du kjenner trykket, beregner du strømmen i systemet:

Q = k * √Hhvor

k Er strømningskoeffisienten. Fagfolk aksepterer forbruket for hver 10 m² av huset i området 0,3-0,4 l / s.

Blant komponentene i et varmt vanngulv gis en spesiell rolle til sirkulasjonspumpen. Bare en enhet hvis effekt er 20% høyere enn den faktiske strømningshastigheten til kjølevæsken, kan overvinne motstanden i rørene

Tallene knyttet til trykk og strømningshastigheter angitt i passet kan ikke tas bokstavelig - dette er det maksimale, men de er faktisk påvirket av lengden og geometrien til nettverket. Hvis trykket er for høyt, reduser lengden på kretsen eller øk rørets diameter.

Tips for valg av avrettingsstykkelse

I katalogene kan du finne informasjon om at minste tykkelse på avrettingsmassen er 30 mm. Når rommet er ganske høyt, plasseres en varmeapparat under avrettingsmassen, noe som øker effektiviteten ved å bruke varmen gitt av varmekretsen.

Det mest populære underlagsmaterialet er ekstrudert polystyrenskum. Dens varmeoverføringsmotstand er betydelig lavere enn for betong.

Når du installerer avrettingsmateriale, for å balansere den lineære utvidelsen av betong, dannes omkretsen av rommet med et spjeldbånd. Det er viktig å velge tykkelsen riktig. Eksperter anbefaler at med et romområde som ikke overstiger 100 m², ordner du et 5 mm kompensasjonslag.

Hvis området er større på grunn av lengden over 10 m, beregnes tykkelsen med formelen:

b = 0,55 * Lhvor

L - dette er lengden på rommet i m.

Konklusjoner og nyttig video om emnet

Om beregning og installasjon av et varmt hydraulisk gulv, denne videoopptakene:

Videoen gir praktiske anbefalinger for å legge gulvet. Informasjon vil bidra til å unngå feil som elskere vanligvis gjør:

Beregning gjør det mulig å designe et "varmt gulv" -system med optimal ytelse. Det er tillatt å installere oppvarming ved hjelp av passdata og anbefalinger.

Det vil fungere, men fagfolk anbefaler alle de samme å bruke tid på beregningen, slik at systemet til slutt bruker mindre energi.

Har du erfaring med å beregne et varmt gulv og forberede et varmekretsprosjekt? Eller har spørsmål om emnet? Del din mening og legg igjen kommentarer.