Прорачун цеви за подно грејање: избор цеви према параметрима, избор корака полагања + пример израчуна

Упркос сложености уградње, подно грејање помоћу воденог круга сматра се једном од најисплативијих метода грејања просторије. Да би систем функционисао што је могуће ефикасније и не би проузроковао кварове, потребно је правилно израчунати цеви за подно грејање - одредити дужину, нагиб петље и образац полагања круга.

Удобност коришћења грејања воде у великој мери зависи од ових показатеља. Анализираћемо ове проблеме у нашем чланку - рећи ћемо вам како да одаберете најбољу опцију цеви, узимајући у обзир техничке карактеристике сваке сорте. Такође, након што прочитате овај чланак, моћи ћете правилно одабрати корак инсталације и израчунати потребни пречник и дужину контуре топлог пода за одређену собу.

Параметри за прорачун топлотног круга

У фази пројектовања потребно је решити низ питања која одређују карактеристике дизајна подно гријање и режим рада - одаберите дебљину естриха, пумпе и остале потребне опреме.

Технички аспекти организације погона за грејање у великој мери зависе од његове намене. Поред сврхе, за тачан израчун снимака воденог круга, биће потребни и бројни показатељи: површина покривања, густина протока топлине, температура носача топлоте, врста пода.

Покривање цеви

При одређивању димензија основе за полагање цеви узима се у обзир простор који није препун велике опреме и уграђеног намештаја. Морате унапријед размислити о распореду предмета у соби.

Ако се водени под користи као главни добављач топлине, тада његов капацитет треба бити довољан да надокнади 100% губитака топлине. Ако је завојница додатак радијаторском систему, онда она мора да покрије 30-60% трошкова топлотне енергије у соби

Проток топлоте и температура расхладне течности

Густина топлотног тока је израчунати показатељ који карактерише оптималну количину топлотне енергије за грејање просторије. Вредност зависи од низа фактора: топлотне проводљивости зидова, пода, подручја застакљивања, присуства изолације и интензитета размене ваздуха. На основу топлотног тока одређује се корак полагања петље.

Максимални индикатор температуре расхладне течности је 60 ° Ц. Међутим, дебљина естриха и подне облоге снижавају температуру - у ствари се на подној површини примећује око 30-35 ° Ц. Разлика између топлотних индикатора на улазу и излазу у кругу не сме бити већа од 5 ° Ц.

Врста пода

Дорада утиче на перформансе система. Оптимална топлотна проводљивост плочица и порцуланског камена - површина се брзо загрева. Добар показатељ ефикасности воденог круга при употреби ламината и линолеума без топлотног изолационог слоја. Најнижа топлотна проводљивост дрвеног премаза.

Степен преноса топлоте такође зависи од материјала за пуњење. Систем је најефикаснији када се користи тешки бетон с природним агрегатом, на пример, морски шљунак фине фракције.

Цементно-пескасти малтер омогућава просечан ниво преноса топлоте приликом загревања расхладне течности на 45 ° Ц. Учинковитост круга значајно опада када је уређај полусуви естрих

Приликом израчунавања цеви за топли под треба узети у обзир утврђене норме температурног режима облоге:

• Днем 30 ° Ц - дневни боравак;
• 33 ° Ц - просторије високе влажности;
• 32 ° Ц - пролазне зоне и хладне зоне - пресеци дуж завршних зидова.

Климатске карактеристике региона играће важну улогу у одређивању густине полагања воденог круга. Приликом израчунавања топлотних губитака треба узети у обзир минималну температуру зими.

Као што пракса показује, прелиминарно загревање целе куће помоћи ће у смањењу оптерећења. Има смисла прво изоловати собу, а затим приступити прорачуну губитка топлоте и параметрима цевног круга.

Процена техничких својстава при избору цеви

Због нестандардних радних услова, велики захтев се поставља на материјал и величину завојнице воденог пода:

• хемијска инертностотпорност на корозијске процесе;
• апсолутно глатки унутрашњи премазнису склони стварању вапненастих израслина;
• трајност - изнутра, расхладна течност стално делује на зидове, а са спољашње стране естрих; цев мора да издржи притисак до 10 бара.

Пожељно је да грејна грана има малу специфичну тежину. Торта на воденом поду већ знатно оптерећује плафон, а тежак цевовод ће само погоршати ситуацију.

Према СНиП у затвореним системима грејања, употреба заварених цеви је забрањена, без обзира на врсту шава: спирални или равни

Три категорије цевних производа у једној или другој мери одговарају овим захтевима: умрежени полиетилен, метал-пластика, бакар.

Опција бр. 1 - умрежени полиетилен (ПЕКС)

Материјал има мрежасту станичну структуру молекуларних веза. Модификовани од обичног полиетилена се разликује по присуству и уздужних и попречних лигамента. Ова структура повећава специфичну тежину, механичку чврстоћу и хемијску отпорност.

Круг воде из ПЕКС цеви има неколико предности:

• висока еластичност, омогућавајући полагање завојнице малог радијуса савијања;
• сигурност - када се загрева, материјал не емитује штетне компоненте;
• отпорност на топлоту: омекшавање - од 150 ° Ц, топљење - 200 ° Ц, сагоревање - 400 ° Ц;
• задржава структуру са флуктуацијама температуре;
• отпорност на оштећења - биолошки разарачи и хемикалије.

Цевовод задржава свој изворни проток - на зидовима се не таложи седимент. Процењени радни век ПЕКС кола је 50 година.

Недостаци умреженог полиетилена су: страх од сунчеве светлости, негативан утицај кисеоника при продору у структуру, потреба за чврстим фиксирањем завојнице током уградње

Постоје четири групе производа:

1. ПЕКС-а - пероксидно умрежавање. Постигнута је највише издржљива и уједначена структура са густином везивања до 75%.
2. ПЕКС-б - Силанско умрежавање. Ова технологија користи силаниде - токсичне материје које су неприхватљиве за употребу у домаћинству. Произвођачи водоводних производа замењују га сигурним реагенсом. Цеви са хигијенским цертификатом дозвољене су за уградњу. Густина попречне везе је 65-70%.
3. ПЕКС-ц - метода зрачења. Полиетилен је озрачен током гама зрака или електроном. Као резултат, обвезнице се кондензују и до 60%. Недостаци ПЕКС-ц: несигурна употреба, неравномерно умрежавање.
4. ПЕКС-д - нитрирање. Реакција за стварање мреже тече због душикових радикала. Излаз је материјал чија је густина попречне везе око 60-70%.

Карактеристике чврстоће ПЕКС цеви зависе од методе умрежавања полиетилена.

Ако сте боравили на умреженим полиетиленским цевима, препоручујемо да се упознате правила аранжмана сустави подног гријања од њих.

Опција бр. 2 - метал-пластика

Вођа изнајмљивања цеви за уређење подног грејања је метал-пластика. У структуралном погледу материјал укључује пет слојева.

Унутрашњи премаз и спољна шкољка - полиетилен високе густине, који цеви дају потребну глаткоћу и отпорност на топлоту. Средњи слој - алуминијумска заптивача

Метал повећава снагу линије, смањује брзину топлотног ширења и делује као анти-дифузијска баријера - блокира проток кисеоника до расхладне течности.

Карактеристике пластичних цеви:

• добра топлотна проводљивост;
• способност држања дате конфигурације;
• радна температура са очувањем својстава - 110 ° Ц;
• ниска специфична тежина;
• бешумно кретање расхладне течности;
• сигурност употребе;
• отпорност на корозију;
• трајање рада - до 50 година.

Недостатак композитних цеви је неприхватљивост савијања око осе. Вишекратним увијањем постоји опасност од оштећења алуминијумског слоја. Препоручујемо да се упознате са њима правилна технологија уградње пластичне цеви, које ће вам помоћи да избегнете оштећења.

Опција бр. 3 - бакрене цеви

Према техничким и оперативним карактеристикама, жути метал ће бити најбољи избор. Међутим, његова релевантност је ограничена високим трошковима.

У поређењу са синтетичким цевоводима, бакарни круг осваја на неколико начина: топлотна проводљивост, топлотна и физичка чврстоћа, неограничена променљивост савијања, апсолутна непропусност за гас

Поред високих трошкова, бакарни цевоводи имају и додатни минус - сложеност монтажа. Да бисте савили круг, потребна вам је машина за прешање или савијач цеви.

Опција бр. 4 - полипропилен и нерђајући челик

Понекад се грејна грана ствара од полипропиленских или нехрђајућих валовитих цеви. Прва опција је приступачна, али прилично крута за савијање - минимални радијус од осам пречника производа.

То значи да ће се цеви величине 23 мм морати налазити на удаљености од 368 мм једна од друге - повећани тоналитет неће осигурати равномерно загревање.

Цеви отпорне на корозију карактеришу висока топлотна проводљивост и добра флексибилност. Против: крхкост гумених трака, стварање валовитог јаког хидрауличког отпора

Могући начини полагања контуре

Да бисте одредили проток цеви за уређење топлог пода, требало би да одлучите о распореду воденог круга. Главни задатак планирања распореда је осигурати равномерно загревање, узимајући у обзир хладне и незагреване просторе у соби.

Могуће су следеће могућности изгледа: змија, двострука змија и пуж. Приликом одабира шеме морате узети у обзир величину, конфигурацију собе и локацију спољних зидова

Метода бр. 1 - змија

Расхладна течност се доводи у систем дуж зида, пролази кроз завојницу и враћа се у разводник разводник. У овом случају половина просторије се загрева топлом водом, а остатак хлади.

При полагању змијом немогуће је постићи једнолично загревање - температурна разлика може достићи 10 ° Ц. Метода је применљива у уским просторијама.

Угаона шема змија је оптимална ако је потребно изолирати хладну зону на крајњем зиду или у ходнику

Двострука змија омогућава блажи температурни прелаз. Предњи и реверзни кругови паралелни су један са другим.

Метода бр. 2 - пуж или спирала

Ово се сматра оптималном шемом која обезбеђује равномерно загревање пода. Напредне и назадне гране су наслагане наизменично.

Додатни плус „шкољки“ је уградња круга грејања са глатким обратом завоја. Ова метода је релевантна за рад са цијевима недовољне флексибилности.

На великим површинама спроводи се комбинована шема. Површина је подељена на секторе и за сваки развија засебан круг који иде до заједничког колектора. У средини просторије цевовод је положен пужем, а дуж спољних зидова - змијом.

На нашем сајту имамо још један чланак у коме смо детаљно прегледали инсталацијски дијаграми ожичења подно грејање и дали препоруке за избор најбоље опције, у зависности од карактеристика одређене собе.

Поступак израчунавања цеви

Да се ​​не збунимо у прорачунима, предлажемо да се питање постави у неколико фаза. Пре свега, потребно је проценити топлотни губитак просторије, одредити корак инсталације, а затим израчунати дужину круга грејања.

Принципи конструкције склопа

Полазећи од израчунавања и креирања скице, требало би да се упознате са основним правилима за локацију воденог круга:

1. Препоручљиво је положити цеви дуж отвора прозора - то ће значајно смањити губитак топлоте зграде.
2. Препоручена површина покривања једним воденим кругом је 20 квадратних метара. м. У великим собама потребно је подијелити простор на зоне и за сваку положити засебну грану гријања.
3. Удаљеност од зида до првог огранка је 25 цм. Дозвољени нагиб завоја цеви у центру просторије износи до 30 цм, дуж ивица и у хладним зонама - 10-15 цм.
4. Одређивање максималне дужине цеви за топли под треба да се заснива на пречнику завојнице.

За круг са пресеком 16 мм, не више од 90 м, дозвољено је ограничење за цевовод дебљине 20 мм 120 м. Придржавање норми обезбедиће нормалан хидраулички притисак у систему.

Табела приказује процењени проток цеви у зависности од корака петље. Да бисте добили ажуриране податке, треба узети у обзир маргину завоја и удаљеност до колектора

Основна формула са објашњењима

Прорачун дужине контуре топлог пода врши се према формули:

Л = С / н * 1,1 + к,

Где:

• Л - жељену дужину грејне мреже;
• С - наткривена површина;
• н - корак полагања;
• 1,1 - стандардна маржа од десет одсто за савијање;
• к - удаљеност колектора од пода - узима се у обзир раздаља до ожичења круга на доводу и повратку.

Пресудно ће играти покривеност и висину завоја.

Ради јасноће, на папиру морате направити план просторије који ће тачно износити и одредити пролаз воденог круга

Треба имати на уму да се постављање цеви за грејање не препоручује под великим кућанским апаратима и уграђеним намештајем. Параметри означених објеката морају се одузети од укупне површине.

За одабир оптималног растојања између грана потребно је обавити сложеније математичке манипулације, радећи са топлотним губицима просторије.

Термотехнички прорачун с дефиницијом корака круга

Густина цеви директно утиче на количину топлотног тока која долази из система грејања. Да бисте одредили потребно оптерећење, потребно је израчунати трошкове топлотне енергије зими.

Трошкови топлотне енергије кроз структурне елементе зграде и вентилацију морају се у потпуности надокнадити генерираном топлотном енергијом воденог круга

Снага система грејања одређена је формулом:

М = 1,2 * К,

Где:

• М - перформансе кола;
• К - општи губитак топлоте у соби.

Вредност К може се разградити на компоненте: потрошња енергије кроз овојницу зграде и трошкови везани за рад вентилационог система. Размислимо како да израчунамо сваки од показатеља.

Губитак топлине кроз грађевинске елементе

Неопходно је одредити потрошњу топлотне енергије за све оградне конструкције: зидове, плафон, прозоре, врата итд. Формула израчунавања:

К1 = (С / Р) * Δт,

Где:

• С - површина елемента;
• Р - топлотни отпор;
• Δт - разлика између температуре у затвореном и на отвореном.

При одређивању Δт користи се индикатор за најхладније доба године.

Топлински отпор се израчунава на следећи начин:

Р = А / Кт,

Где:

• А - дебљина слоја, м;
• Цт - коефицијент топлотне проводљивости, В / м * К.

За комбиноване грађевинске елементе, отпор свих слојева мора се сумирати.

Коефицијент топлотне проводљивости грађевинског материјала и грејача може се узети из именика или погледати пратећу документацију за одређени производ

Више вредности коефицијента топлотне проводљивости за најпопуларније грађевинске материјале које смо представили у табели садржи у следећем чланку.

Губитак топлоте за вентилацију

За израчунавање индикатора користи се формула:

К2 = (В * К / 3600) * Ц * П * Δт,

Где:

• В - запремина просторије, коцка м;
• К - курс ваздуха;
• Ц - специфична топлота ваздуха, Ј / кг * К;
• П - густина ваздуха при нормалној собној температури - 20 ° Ц.

Вишеструка размена ваздуха у већини просторија је једнака. Изузетак су куће са унутрашњом баријером паре - да би се одржала нормална микроклима, ваздух се мора ажурирати два пута на сат.

Специфична топлота је референтни индикатор. На стандардној температури без притиска, вредност је 1005 Ј / кг * К.

Табела приказује зависност густине ваздуха од температуре околине под атмосферским притиском - 1.0132 бара (1 Атм)

Тотални губитак топлоте

Укупна количина губитка топлоте у соби биће једнака: К = К1 * 1.1 + К2. Коефицијент 1.1 - повећање потрошње енергије за 10% због продора ваздуха кроз пукотине, цурења у грађевинске конструкције.

Помножавањем добијене вредности са 1,2, добијамо потребну снагу топлог пода да надокнадимо губитак топлоте. Користећи графикон зависности топлотног тока од температуре расхладне течности, можете одредити одговарајући корак и пречник цеви.

Вертикална скала је просечни температурни режим воденог круга, водоравни је показатељ производње топлоте по систему грејања по 1 квадратном километру. м

Подаци су релевантни за подно грејање на песко-цементној естрихи дебљине 7 мм, материјал за облагање је керамичка плочица. За остале услове је потребно подешавање вредности узимајући у обзир топлотну проводљивост завршног слоја.

На пример, приликом тепиха температура расхладне течности треба да се повећа за 4-5 ° Ц. Сваки додатни центиметар естриха смањује пренос топлоте за 5-8%.

Коначни одабир дужине контуре

Знајући висину полагања завоја и наткривени простор, лако је одредити проток цеви. Ако је добијена вредност већа од дозвољене вредности, тада је потребно опремити неколико кругова.

Оптимално, ако су петље исте дужине - не морате ништа да прилагођавате и уравнотежите.Међутим, у пракси чешће постоји потреба за разбијањем грејне мреже на различите секције.

Ширење дужина контура требало би да остане унутар 30-40%. У зависности од сврхе, облик просторије се може „играти“ висином корака и пречником цеви

Специфичан пример израчунавања грејне гране

Претпоставимо да желите да одредите параметре топлотног круга за кућу са површином од 60 квадратних метара.

За прорачун су вам потребни следећи подаци и карактеристике:

• димензије собе: висина - 2,7 м, дужина и ширина - 10 и 6 м, респективно;
• кућа има 5 метално-пластичних прозора од 2 квадрата. м;
• спољни зидови - газирани бетон, дебљина - 50 цм, ЦТ = 0,20 В / мК;
• додатна изолација зида - полистирен 5 цм, ЦТ = 0,041 В / мК;
• материјал за плафон - армирано-бетонска плоча, дебљина - 20 цм, ЦТ = 1,69 В / мК;
• поткровна изолација - стиропорне плоче дебљине 5 цм;
• димензије улазних врата - 0,9 * 2,05 м, топлотна изолација - полиуретанска пена, слој - 10 цм, ЦТ = 0,035 В / мК.

Даље, размотримо детаљни пример израчуна.

Корак 1 - прорачун губитка топлоте кроз конструкцијске елементе

Термичка отпорност зидних материјала:

• газираног бетона: Р1 = 0,5 / 0,20 = 2,5 м2 * К / В;
• експандирани полистирен: Р2 = 0,05 / 0,041 = 1,22 м² * К / В.

Топлински отпор зида у целини износи: 2,5 + 1,22 = 3,57 кв. м * К / Ш. Просјечну температуру у кући узимамо као +23 ° Ц, најмању на улици 25 ° Ц са знаком минус. Разлика је 48 ° Ц.

Прорачун укупне површине зида: С1 = 2,7 * 10 * 2 + 2,7 * 6 * 2 = 86,4 квадратних метара. м. Од добијеног показатеља потребно је одузети вредност прозора и врата: С2 = 86,4-10-1,85 = 74,55 ск. м

Супституирајући добијене параметре у формулу, добијамо губитке топлине зида: Кц = 74,55 / 3,57 * 48 = 1002 В

Аналогно томе, трошкови топлоте израчунавају се кроз прозоре, врата и таваницу. За процену губитака енергије кроз поткровље узимају се у обзир топлотна проводљивост пода и изолација

Укупни топлотни отпор плафона износи: 0,2 / 1,69 + 0,05 / 0,041 = 0,118 + 1,22 = 1,338 квадратних метара. м * К / Ш. Губици топлоте биће: Кп = 60 / 1,338 * 48 = 2152 В.

Да би се израчунало цурење топлине кроз прозоре, потребно је одредити пондерисану средњу вредност топлотног отпора материјала: двоструко остакљени прозор - 0,5 и профил - 0,56 квадратних метара. м * К / В, респективно.

Р = 0,56 * 0,1 + 0,5 * 0,9 = 0,56 м2 * К / Ш. Овде су 0,1 и 0,9 удела сваког материјала у структури прозора.

Губитак топлине прозора: Ко = 10 / 0,56 * 48 = 857 В.

Узимајући у обзир топлотну изолацију врата, њен топлински отпор ће бити: Рд = 0,1 / 0,035 = 2,86 ск. м * К / Ш. Кд = (0,9 * 2,05) / 2,86 * 48 = 31 В.

Укупни топлотни губици кроз оградне елементе су једнаки: 1002 + 2152 + 857 + 31 = 4042 В. Резултат се мора повећати за 10%: 4042 * 1,1 = 4446 вата.

Корак 2 - топлота за грејање + општи губитак топлоте

Прво израчунавамо потрошњу топлоте за загревање долазног ваздуха. Запремина просторије: 2,7 * 10 * 6 = 162 цу. м. Према томе, губитак топлоте за вентилацију биће: (162 * 1/3600) * 1005 * 1,19 * 48 = 2583 В.

Према овим параметрима просторије, укупни трошкови топлоте биће: К = 4446 + 2583 = 7029 В.

Корак 3 - потребна снага топлотног круга

Израчунавамо оптималну снагу петље која је потребна за компензацију губитка топлоте: Н = 1,2 * 7029 = 8435 В.

Надаље: к = Н / С = 8435/60 = 141 В / кв.м.

На основу потребних перформанси система гријања и активне површине просторије могуће је одредити густоћу топлотног тока по 1 квадратном квадратури. м

Корак 4 - одређивање нагиба и дужине контуре

Добијена вредност упоређује се са графиком зависности. Ако је температура расхладне течности у систему 40 ° Ц, онда је погодан круг са следећим параметрима: нагиб - 100 мм, пречник - 20 мм.

Ако вода циркулише у пртљажнику, загрејано на 50 ° Ц, интервал између грана може се повећати на 15 цм и може се користити цев са пресеком од 16 мм.

Сматрамо дужину контуре: Л = 60 / 0,15 * 1,1 = 440 м.

Засебно, потребно је узети у обзир и удаљеност од колектора до термичког система.

Као што се види из израчуна, за уређење воденог дна мораће да се уради најмање четири петље за грејање. А како правилно поставити и причврстити цеви, као и друге тајне инсталације, ми прегледан овде.

Закључци и корисни видео о овој теми

Визуелни видео прегледи помоћи ће у прелиминарном прорачуну дужине и нагиба термичког круга.

Избор најефикаснијег растојања између грана система за подно грејање:

Водич како сазнати дужину петље експлоатираног пода за подно грејање:

Метод израчуна се не може назвати једноставним. Истовремено треба узети у обзир многе факторе који утичу на параметре кола.Ако планирате да користите водени под као једини извор топлоте, онда је боље да овај посао поверите професионалцима - грешке у фази планирања могу бити скупе.

Да ли сами израчунавате потребне снимке цеви за топли под и њихов оптимални пречник? Можда још увек имате питања која се нисмо дотакли у овом чланку? Питајте их код наших стручњака у одељку за коментаре.

Ако се специјализујете за прорачун цеви за уградњу воденог грејног пода и имате шта да додате горе наведеном материјалу, молимо вас да напишете своје коментаре испод чланка.