Ako urobiť výpočet teplej podlahy pomocou príkladu vodného systému

Účinnosť teplej podlahy ovplyvňuje veľa faktorov. Bez ohľadu na to, že aj keď je systém správne namontovaný a na jeho inštaláciu sa používajú najmodernejšie materiály, skutočná tepelná účinnosť nenaplní očakávania.

Z tohto dôvodu musí inštalačným prácam predchádzať spôsobilý výpočet teplej podlahy a iba vtedy je možné zaručiť dobrý výsledok.

Navrhovanie vykurovacieho systému nie je lacné, takže veľa domácich remeselníkov si robí vlastné výpočty. Súhlasíte, myšlienka zníženia nákladov na zariaďovanie teplej podlahy sa zdá byť veľmi lákavá.

Povieme vám, ako vytvoriť projekt, aké kritériá zvážiť pri výbere parametrov vykurovacieho systému a zapísať postup výpočtu krok za krokom. Pre prehľadnosť sme pripravili príklad výpočtu teplej podlahy.

Počiatočné údaje pre výpočet

Správne naplánovaný priebeh projekčných a inštalačných prác spočiatku uľahčí prekvapenia a nepríjemné problémy v budúcnosti.

Pri výpočte teplej podlahy je potrebné vychádzať z nasledujúcich údajov:

• materiál steny a konštrukčné prvky;
• veľkosť miestnosti v pláne;
• druh povrchovej úpravy;
• Dizajn dverí, okien a ich umiestnenie;
• rozloženie štrukturálnych prvkov v pláne.

Na vykonanie príslušného návrhu je potrebné zohľadniť ustanovený teplotný režim a možnosť jeho úpravy.

Pre hrubý výpočet sa predpokladá, že 1 m² Vykurovací systém musí kompenzovať tepelné straty 1 kW. Ak sa ako doplnok k hlavnému systému používa okruh na ohrev vody, potom je potrebné pokryť iba časť straty tepla

Existujú odporúčania týkajúce sa teploty na podlahe, ktoré poskytujú pohodlný pobyt v izbách na rôzne účely:

• 29 ° C - obytná plocha;
• 33 ° C- kúpeľ, izby s bazénom a iné s indikátorom vysokej vlhkosti;
• 35 ° C - studené zóny (vstupné dvere, vonkajšie steny atď.).

Prekročenie týchto hodnôt vedie k prehriatiu samotného systému a povrchovej úpravy s následným nevyhnutným poškodením materiálu.

Po predbežných výpočtoch si môžete zvoliť teplotu nosiča tepla, ktorá je optimálna pre osobné pocity, určiť zaťaženie vykurovacieho okruhu a zakúpiť čerpacie zariadenie, ktoré sa dokonale vyrovná so stimuláciou pohybu chladiacej kvapaliny. Vyberá sa s rezervou prietoku chladiva 20%.

Zahrievanie poterov s kapacitou viac ako 7 cm si vyžaduje veľa času, a preto sa pri inštalácii vodných systémov snažia prekročiť stanovený limit. Podlahová keramika sa považuje za najvhodnejšiu vrstvu na vodnej podlahe a podlahové kúrenie nie je inštalované pod parkety kvôli svojej veľmi nízkej tepelnej vodivosti.

Vo fáze návrhu by malo byť rozhodnuté, či bude podlahové kúrenie hlavným dodávateľom tepla alebo bude použité iba ako prídavok do vetvy vykurovacieho telesa radiátora. Podiel tepelných energetických strát, ktoré musí kompenzovať, závisí od toho. S variáciami sa môže pohybovať od 30% do 60%.

Čas na ohrev vody závisí od hrúbky prvkov zahrnutých v poteru. Voda ako chladivo je veľmi účinná, ale samotný systém sa ťažko inštaluje.

Stanovenie parametrov teplej podlahy

Účelom výpočtu je získať hodnotu tepelného zaťaženia. Výsledok tohto výpočtu má vplyv na ďalšie prijaté kroky. Priemerná zimná teplota v konkrétnej oblasti, odhadovaná teplota vo vnútri miestností a koeficient prestupu tepla stropu, stien, okien a dverí zase ovplyvňujú tepelné zaťaženie.

Príčinou tepelných strát sú zle izolované steny, okná, dvere domu. Najväčšie percento tepla opúšťa ventilačný systém a strechu (+)

Konečný výsledok výpočtov skôr podlahové kúrenie typ vody bude závisieť od dostupnosti ďalších vykurovacích zariadení vrátane odvodu tepla ľudí žijúcich v dome a domácich miláčikov. Nezabudnite vziať do úvahy výpočet prítomnosti infiltrácie.

Jedným z dôležitých parametrov je konfigurácia miestností, takže potrebujete pôdorys domu a príslušné oddiely.

Metóda výpočtu tepelných strát

Definovaním tohto parametra zistíte, koľko tepla musí podlaha generovať pre blaho ľudí v miestnosti, môžete si vyzdvihnúť kotol, čerpadlo a podlahu podľa výkonu. Inými slovami: teplo odovzdávané vykurovacími okruhmi by malo kompenzovať tepelné straty budovy.

Vzťah medzi týmito dvoma parametrami je vyjadrený vzorcom:

Mp = 1,2 x Qkde

• mp - požadovaný výkon slučky;
• Q - tepelné straty.

Na určenie druhého ukazovateľa sú vyhotovené merania a výpočty plochy okien, dverí, podláh, vonkajších stien. Pretože podlaha bude vyhrievaná, plocha tejto obklopujúcej konštrukcie sa nezohľadňuje. Merania sa vykonávajú zvonka so zachytením rohov budovy.

Pri výpočte sa bude brať do úvahy hrúbka aj koeficient tepelnej vodivosti každej zo štruktúr. Normatívne hodnoty koeficient tepelnej vodivosti (λ) pre najbežnejšie používané materiály je možné vziať z tabuľky.

Z tabuľky môžete vziať hodnotu koeficientu pre výpočet. Je dôležité zistiť hodnotu tepelného odporu materiálu od dodávateľa, ak sú okná vyrobené z kovového plastu (+)

Výpočet tepelných strát sa vykonáva osobitne pre každý prvok budovy pomocou vzorca:

Q = 1 / R * (tv-tn) * S x (1 + ∑b)kde

• R - tepelný odpor materiálu, z ktorého je zhotovená uzatváracia štruktúra;
• S - plocha konštrukčného prvku;
• tv a tn - teplota je vnútorná a vonkajšia, zatiaľ čo druhý ukazovateľ sa meria pri najnižšej hodnote;
• b - ďalšie tepelné straty spojené s orientáciou budovy vzhľadom na svetové strany.

Index tepelného odporu (R) sa zistí vydelením hrúbky štruktúry koeficientom tepelnej vodivosti materiálu, z ktorého je vyrobený.

Hodnota koeficientu b závisí od orientácie domu:

• 0,1 - sever, severozápad alebo severovýchod;
• 0,05 - západ, juhovýchod;
• 0 - juh, juhozápad.

Ak sa domnievate, že ide o akýkoľvek príklad výpočtu podlahového kúrenia, je to zrozumiteľnejšie.

Príklad konkrétneho výpočtu

Povedzme, že steny domu na trvalé bydlisko, ktoré sú hrubé 20 cm, sú vyrobené z pórobetónových tvárnic. Celková plocha obvodových múrov mínus okenné a dverové otvory je 60 m². Vonkajšia teplota je -25 ° C, vnútorná teplota + 20 ° C, stavba je orientovaná na juhovýchod.

Vzhľadom na to, že tepelná vodivosť blokov je λ = 0,3 W / (m ° * C), môžeme vypočítať tepelné straty stenami: R = 0,2 / 0,3 = 0,67 m² ° C / W.

Tepelné straty sa tiež pozorujú cez štukatúru. Ak je jeho hrúbka 20 mm, potom Rpcs. = 0,02 / 0,3 = 0,07 m² ° C / W. Súčet týchto dvoch ukazovateľov udáva hodnotu tepelnej straty stenami: 0,67 + 0,07 = 0,74 m² ° C / W.

Majúc všetky počiatočné údaje, nahraďte ich do vzorca a získajte tepelné straty miestnosti s takými stenami: Q = 1 / 0,74 * (20 - (-25)) * 60 * (1 + 0,05) = 3831,08 W.

Rovnakým spôsobom sa tepelné straty vypočítavajú prostredníctvom zostávajúcich obklopujúcich štruktúr: okien, dverí a strechy.

Teplo, ktoré poskytujú vykurovacie okruhy, nemusí byť dostatočné na to, aby ohrialo vzduch v dome na požadovanú hodnotu, ak je ich výkon podcenený. Pri nadmernom výkone dôjde k pretečeniu chladiacej kvapaliny

Ak chcete určiť tepelné straty stropom, vezmite jeho tepelný odpor rovnajúci sa hodnote plánovaného alebo existujúceho typu izolácie: R = 0,18 / 0,041 = 4,39 m² ° C / W.

Stropná plocha je rovnaká ako podlahová plocha a je 70 m². Nahradením týchto hodnôt vo vzorci sa tepelné straty získajú cez hornú uzatváraciu štruktúru: Q pot. = 1 / 4,39 * (20 - (-25)) * 70 * (1 + 0,05) = 753,42 W.

Ak chcete určiť tepelné straty cez povrch okien, musíte vypočítať ich plochu. Ak sú k dispozícii 4 okná so šírkou 1,5 ma výškou 1,4 m, celková plocha bude: 4 * 1,5 * 1,4 = 8,4 m².

Ak výrobca osobitne uvádza tepelný odpor pre dvojsklo a profil - 0,5 a 0,56 m² ° C / W, potom Rokon = 0,5 * 90 + 0,56 * 10) / 100 = 0,56 m² ° / út Tu je 90 a 10 zdieľaných položiek priradených každému prvku okna.

Na základe získaných údajov pokračujú ďalšie výpočty: Q window = 1 / 0,56 * (20 - (-25)) * 8,4 * (1 + 0,05) = 708,75 wattov.

Vonkajšie dvere majú plochu 0,95 x 2,04 = 1,938 m². Potom 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.

Pretože vonkajšie dvere sa často otvárajú, stráca sa cez ne veľa tepla. Preto je dôležité zabezpečiť ich dôkladné uzavretie

V dôsledku toho budú tepelné straty: Q = 3831,08 +753,42 + 708,75 + 212,95 + 7406,25 = W.

K tomuto výsledku sa pridá ďalších 10% na infiltráciu vzduchu, potom Q = 7406,25 + 740,6 = 8146,85 wattov.

Teraz môžete určiť tepelný výkon podlahy: Mp = 1, * 8146,85 = 9776,22 W alebo 9,8 kW.

Potrebné teplo na ohrev vzduchu

Ak je dom vybavené ventilačným systémom, potom by sa určitá časť tepla generovaného zdrojom mala minúť na ohrev vzduchu prichádzajúceho zvonka.

Na výpočet použite vzorec:

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

• C = 0,28 kg⁰С a označuje tepelnú kapacitu vzduchovej hmoty;
• m Symbol označuje hmotnostný prietok vonkajšieho vzduchu v kg.

Posledný parameter sa získa vynásobením celkového objemu vzduchu rovného objemu všetkých miestností za predpokladu, že sa vzduch každú hodinu aktualizuje hustotou, ktorá sa mení v závislosti od teploty.

Graf ukazuje závislosť hustoty vzduchu od jeho teploty.Údaje sú potrebné na výpočet množstva tepla potrebného na ohrev hmoty vzduchu vstupujúcej do domu v dôsledku núteného vetrania (+)

Ak objekt vstúpi do 400 m³/ h, potom m = 400 x 1,422 = 568,8 kg / h. QB. = 0,28 * 568,8 * 45 = 7166,88 wattov.

V takom prípade sa výrazne zvýši požadovaný tepelný výkon podlahy.

Výpočet požadovaného počtu potrubí

Pre zariadenie na podlahu s ohrevom vody, rôzne metódy ukladania rúrokcharakterizovaný ich tvarom: had troch druhov - skutočný had, hranatý, dvojitý a slimák. V jednom namontovanom obvode je možné nájsť kombináciu rôznych tvarov. Niekedy sa pre strednú podlahovú zónu vyberie slimák a pre okraje sa vyberie jeden z hadího druhu.

„Slimák“ je racionálnou voľbou pre veľké miestnosti s jednoduchou geometriou. V miestnostiach, ktoré sú veľmi pretiahnuté alebo majú zložitý tvar, je lepšie použiť „hada“ (+)

Vzdialenosť medzi rúrkami sa nazýva krok. Pri výbere tohto parametra musia byť splnené dve požiadavky: chodidlo by nemalo pociťovať teplotný rozdiel v jednotlivých zónach podlahy a potrubia by sa mali používať čo najúčinnejšie.

Pre hraničné oblasti podlahy sa odporúča rozstup 100 mm. V iných oblastiach si môžete zvoliť rozstup v rozmedzí od 150 do 300 mm.

Izolácia podlahy je dôležitá. Na prízemí by mala byť jeho hrúbka najmenej 100 mm. Na tento účel sa používa minerálna vlna alebo extrudovaná polystyrénová pena.

Na výpočet dĺžky potrubia existuje jednoduchý vzorec:

L = S / N * 1.1kde

• S - oblasť obrysu;
• N - krok položenia;
• 1,1 - marža pri ohybe 10%.

K konečnej hodnote pridajte kus potrubia položeného z kolektora do zapojenia teplého okruhu tak na spiatočnej ceste, ako aj na prívode.

Príklad výpočtu.

Počiatočné hodnoty:

• oblasť - 10 m²;
• vzdialenosť kolektora - 6 m;
• ktorým sa ihrisko - 0,15 m.

Riešenie problému je jednoduché: 10 / 0,15 * 1,1 + (6 * 2) = 85,3 m.

Pri použití rúr z kovu a plastu do dĺžky 100 m sa najčastejšie volí priemer 16 alebo 20 mm. Pri dĺžke potrubia 120 - 125 m by mal mať prierez 20 mm².

Jednokruhový dizajn je vhodný iba pre miestnosti s malou rozlohou. Podlaha vo veľkých miestnostiach je rozdelená na niekoľko okruhov v pomere 1: 2 - dĺžka konštrukcie by mala dvakrát presiahnuť šírku.

Predtým vypočítanou hodnotou je dĺžka rúry na podlahu všeobecne. Na dokončenie obrázka však musíte zvýrazniť dĺžku samostatného obrysu.

Tento parameter je ovplyvnený hydraulickým odporom okruhu, ktorý je určený priemerom vybraných potrubí a objemom dodávanej vody za jednotku času. Ak sa tieto faktory zanedbajú, strata tlaku bude taká veľká, že žiadne čerpadlo nespôsobí cirkuláciu chladiacej kvapaliny.

Stanovenie prietoku potrubia v závislosti od vybraného kroku kladenia

Obrysy rovnakej dĺžky - ide o ideálny prípad, ale v praxi sa s ním zriedka stretávame, pretože plocha priestorov na rôzne účely je veľmi odlišná a jednoducho nie je praktické upravovať dĺžku obrysov na jednu hodnotu. Odborníci umožňujú rozdiel v dĺžke potrubia od 30 do 40%.

Hodnota priemeru kolektora a prietok zmiešavacej jednotky určuje prípustný počet slučiek, ktoré sú k nemu pripojené. V pase zmiešavacej jednotky vždy nájdete hodnotu tepelného zaťaženia, pre ktoré je určený.

Predpokladajme pomer šírky pásma (kvs) je 2,23 m³/ h S týmto koeficientom vydržia niektoré modely čerpadiel záťaž 10 až 15 wattov.

Na určenie počtu obvodov musíte vypočítať tepelné zaťaženie každého z nich. Ak plocha, ktorú zaberá vyhrievaná podlaha, je 10 m² a prenos tepla je 1 m², potom indikátor kvs je 80 wattov, potom 10 * 80 = 800 wattov. To znamená, že zmiešavacia jednotka bude schopná poskytnúť 15 000/800 = 18,8 miestností alebo okruhov s rozlohou 10 m².

Tieto ukazovatele sú maximálne a možno ich použiť iba teoreticky, ale v skutočnosti je potrebné toto číslo znížiť najmenej o 2, potom 18 - 2 = 16 obrysov.

Potreba výberu miešacia jednotka (kolektor) uvidíme, či má toľko záverov.

Kontrola správneho výberu priemeru rúrok

Ak chcete skontrolovať, či bola správne vybraná časť potrubia, môžete použiť vzorec:

υ = 4 * Q * 10ᶾ / n * d²

Ak rýchlosť zodpovedá zistenej hodnote, je správne vybraná časť potrubia. Regulačné dokumenty umožňujú maximálnu rýchlosť 3 m / s. s priemerom do 0,25 m, ale optimálna hodnota je 0,8 m / s., pretože so zvyšovaním jeho hodnoty sa zvyšuje hlukový efekt v potrubí.

Ďalšie informácie o výpočte podlahových vykurovacích potrubí sú uvedené v tento článok.

Vypočítame obehové čerpadlo

Aby bol systém ekonomický, potrebujete vyzdvihnite obehové čerpadlozabezpečenie potrebného tlaku a optimálneho prietoku v obvodoch. V pasoch čerpadiel sa zvyčajne uvádza tlak v okruhu najdlhšej dĺžky a celkový prietok chladiva vo všetkých slučkách.

Tlak je ovplyvňovaný hydraulickými stratami:

∆ h = L * Q² / k1kde

• L - dĺžka obrysu;
• Q - spotreba vody l / s;
• k1 - koeficient charakterizujúci straty v systéme, indikátor sa dá získať z hydraulických referenčných tabuliek alebo z pasu zariadenia.

Pri znalosti tlaku vypočítajte prietok v systéme:

Q = k * √Hkde

k Je koeficient prietoku. Odborníci akceptujú spotrebu na každých 10 m² domu v rozsahu 0,3 - 0,4 l / s.

Medzi komponentmi teplej vodnej podlahy má obehové čerpadlo osobitnú úlohu. Odpor v potrubiach môže prekonať iba jednotka, ktorej výkon je o 20% vyšší ako skutočný prietok chladiva

Údaje týkajúce sa tlaku a prietokov uvedené v pase sa nemôžu brať doslovne - je to maximum, ale v skutočnosti sú ovplyvnené dĺžkou a geometriou siete. Ak je tlak príliš vysoký, skráťte dĺžku okruhu alebo zväčšite priemer rúrok.

Tipy na výber hrúbky poteru

V adresároch nájdete informácie, že minimálna hrúbka poteru je 30 mm. Ak je miestnosť pomerne vysoká, pod poter sa umiestni ohrievač, ktorý zvyšuje účinnosť využívania tepla vydávaného vykurovacím okruhom.

Najobľúbenejší materiál substrátu je extrudovaná polystyrénová pena, Jeho tepelný odpor je výrazne nižší ako odpor betónu.

Pri vyrovnávaní poterov je obvod miestnosti tvorený tlmiacou páskou, aby sa vyrovnala lineárna rozťažnosť betónu. Je dôležité správne zvoliť jeho hrúbku. Odborníci radia, že s plochou miestnosti nepresahujúcou 100 m² usporiadajte kompenzačnú vrstvu s priemerom 5 mm.

Ak je plocha väčšia z dôvodu dĺžky presahujúcej 10 m, hrúbka sa vypočíta podľa vzorca:

b = 0,55 * Lkde

L - toto je dĺžka miestnosti vm.

Závery a užitočné video na túto tému

Pokiaľ ide o výpočet a inštaláciu teplej hydraulickej podlahy, toto videozáznamy:

Video poskytuje praktické odporúčania na položenie podlahy. Informácie pomôžu vyhnúť sa chybám, ktoré milovníci zvyčajne robia:

Výpočet umožňuje navrhnúť systém „teplej podlahy“ s optimálnym výkonom. Je dovolené inštalovať vykurovanie pomocou údajov z pasu a odporúčaní.

Bude to fungovať, ale odborníci radia, aby trávili čas výpočtom, aby nakoniec systém spotreboval menej energie.

Máte skúsenosti s výpočtom teplej podlahy a prípravou projektu vykurovacieho okruhu? Alebo máte otázky týkajúce sa tejto témy? Prosím, podeľte sa o svoj názor a zanechajte pripomienky.