Hur man gör en beräkning av ett varmt golv med hjälp av exemplet med ett vattensystem

Effektiviteten hos ett varmt golv påverkas av många faktorer. Utan att ta hänsyn till dem, även om systemet är korrekt monterat och de modernaste materialen används för dess installation, kommer verklig värmeeffektivitet inte att uppfylla förväntningarna.

Av detta skäl måste installationsarbetet föregås av en kompetent beräkning av det varma golvet, och först då kan ett bra resultat garanteras.

Att designa ett värmesystem är inte billigt, så många hantverkare gör sina egna beräkningar. Håller med, idén att minska kostnaderna för att ordna ett varmt golv verkar mycket frestande.

Vi berättar för dig hur du skapar ett projekt, vilka kriterier du bör beakta när du väljer parametrarna för värmesystemet och skriver ned ett steg för steg-beräkningsprocedur. För tydlighetens skull har vi förberett ett exempel på beräkning av ett varmt golv.

De ursprungliga uppgifterna för beräkningen

Inledningsvis kommer en korrekt planerad kurs för design och installation att lindra överraskningar och obehagliga problem i framtiden.

Vid beräkning av ett varmt golv är det nödvändigt att gå från följande data:

• väggmaterial och designfunktioner;
• storleken på rummet i planen;
• typ av finish;
• design av dörrar, fönster och deras placering;
• layout av strukturella element i plan.

För att utföra kompetent konstruktion är det nödvändigt att ta hänsyn till den fastställda temperaturregimen och möjligheten att justera den.

För en grov beräkning antas att 1 m² Värmesystemet måste kompensera för värmeförlust på 1 kW. Om en vattenuppvärmningskrets används som ett tillägg till huvudsystemet krävs det att endast en del av värmeförlusten täcks

Det finns rekommendationer om temperaturen på golvet, vilket ger en bekväm vistelse i rum för olika ändamål:

• 29 ° C - vardagsrum;
• 33 ° C- bad, rum med pool och andra med en hög fuktighetsindikator;
• 35 ° C - kalla zoner (vid ingångsdörrar, ytterväggar etc.).

Överskridande av dessa värden medför överhettning av både systemet och ytbeläggningen med efterföljande oundvikliga skador på materialet.

Efter preliminära beräkningar kan du välja den värmebärartemperatur som är optimal för personliga känslor, bestämma belastningen på värmekretsen och köpa pumputrustning som perfekt klarar av att stimulera kylmedelsrörelsen. Den väljs med en marginal för kylvätskeflöde på 20%.

Det tar mycket tid att värma upp golv med en kapacitet på mer än 7 cm. Därför försöker de vid installation av vattensystem att inte överskrida den angivna gränsen. Golvkeramik anses vara den mest lämpliga beläggningen på vattengolv. Golvvärme passar inte under parkett på grund av dess extremt låga värmeledningsförmåga.

I konstruktionsstadiet bör det avgöras om golvvärmen kommer att vara den huvudsakliga värmeleverantören eller endast kommer att användas som ett tillägg till radiatorns uppvärmningsgren. Andelen termiska energiförluster som han måste kompensera beror på detta. Det kan variera från 30% till 60% med variationer.

Tiden för uppvärmning av vattengolvet beror på tjockleken på de element som ingår i avdragningen. Vatten som kylvätska är mycket effektivt, men själva systemet är svårt att installera.

Bestämning av parametrar för ett varmt golv

Syftet med beräkningen är att uppnå värmebelastningens storlek. Resultatet av denna beräkning påverkar nästa steg som vidtagits. I sin tur påverkar den genomsnittliga vintertemperaturen i en specifik region, den uppskattade temperaturen inuti rummen och värmeöverföringskoefficienten för tak, väggar, fönster och dörrar värmebelastningen.

Orsaken till värmeförlust är dåligt isolerade väggar, fönster, husets dörrar. Den största andelen värme lämnar genom ventilationssystemet och taket (+)

Det slutliga resultatet av beräkningarna tidigare golvvärmeenhet vattentyp beror på tillgången på ytterligare värmeapparater, inklusive värmeavledning av människor som bor i huset och husdjur. Se till att ta hänsyn till beräkningen av förekomsten av infiltration.

En av de viktiga parametrarna är konfigurationen av rummen, så du behöver en planritning av huset och motsvarande sektioner.

Metod för att beräkna värmeförlust

När du har fastställt denna parameter kommer du att ta reda på hur mycket värme golvet måste generera för människors välbefinnande i rummet, du kan hämta upp pannan, pumpen och golvet enligt kraften. Med andra ord: värmen som avges av värmekretsarna bör kompensera för byggnadens värmeförlust.

Förhållandet mellan dessa två parametrar uttrycks av formeln:

Smp = 1,2 x Qvar

• mp - erforderlig slingkraft;
• Q - värmeförlust.

För att bestämma den andra indikatorn görs mätningar och beräkningar av området för fönster, dörrar, golv, ytterväggar. Eftersom golvet kommer att värmas upp tas inte hänsyn till området för denna inneslutna struktur. Mätningar görs på utsidan med infångning av byggnadens hörn.

Beräkningen kommer att ta hänsyn till både tjockleken och värmekonduktiviteten för var och en av strukturerna. Normativa värden värmeledningskoefficient (λ) för de mest använda materialen kan tas från tabellen.

Från tabellen kan du ta värdet på koefficienten för beräkningen. Det är viktigt att ta reda på värdet på det termiska motståndet hos materialet från leverantören om fönstren är tillverkade av metallplast (+)

Beräkningen av värmeförlust utförs separat för varje byggnadsdel med formeln:

Q = 1 / R * (tv-tn) * S x (1 + ∑b)var

• R - värmemotstånd för det material som den inneslutna strukturen är gjord av;
• S - strukturelementets area;
• tv och tn - temperaturen är respektive intern och extern medan den andra indikatorn tas till det lägsta värdet;
• b - ytterligare värmeförluster förknippade med byggnadens orientering relativt kardinalpunkterna.

Det termiska motståndsindexet (R) upptäcks genom att dividera strukturens tjocklek med koefficienten för värmeledningsförmåga hos materialet från vilket det är tillverkat.

Värdet på koefficienten b beror på husets orientering:

• 0,1 - norr, nordväst eller nordost;
• 0,05 - väster, sydost;
• 0 - söder, sydväst.

Om du tänker på frågan om något exempel på beräkning av vattengolvvärme blir det mer förståeligt.

Exempel på konkret beräkning

Låt oss säga att husets väggar för icke-permanent bostad, 20 cm tjocka, är gjorda av luftbetongblock. Den totala ytan på de slutna väggarna minus fönster och dörröppningar är 60 m². Utetemperaturen är -25 ° С, intern + 20 ° С, konstruktionen är orienterad mot sydost.

Med tanke på att värmeledningsförmågan hos blocken är λ = 0,3 W / (m ° * C), kan vi beräkna värmeförlusten genom väggarna: R = 0,2 / 0,3 = 0,67 m² ° C / W.

Värmeförlust observeras också genom stuckaturskiktet. Om dess tjocklek är 20 mm, då Rcs. = 0,02 / 0,3 = 0,07 m² ° C / W. Summan av dessa två indikatorer ger värdet på värmeförlust genom väggarna: 0,67 + 0,07 = 0,74 m² ° C / W.

Med alla initiala data, ersätt dem i formeln och få värmeförlusten i ett rum med sådana väggar: Q = 1 / 0,74 * (20 - (-25)) * 60 * (1 + 0,05) = 3831,08 W.

På samma sätt beräknas värmeförluster genom de återstående inneslutna strukturerna: fönster, dörröppningar och tak.

Värmen som tillhandahålls av värmekretsarna kanske inte räcker för att värma luften inuti huset till önskat värde om deras kraft underskattas. Med överflödig kraft kommer det att bli ett överflöde av kylvätska

För att bestämma värmeförlusten genom taket, ta dess termiska motstånd lika med värdet för den planerade eller befintliga typen av isolering: R = 0,18 / 0,041 = 4,39 m² ° C / W.

Takytan är identisk med golvytan och är 70 m². Genom att ersätta dessa värden i formeln erhålls värmeförlust genom den övre inneslutna strukturen: Q-svett. = 1 / 4,39 * (20 - (-25)) * 70 * (1 + 0,05) = 753,42 W.

För att bestämma värmeförlusten genom fönsterytan måste du beräkna deras area. Om det finns fyra fönster med en bredd av 1,5 m och en höjd av 1,4 m, kommer deras totala yta att vara: 4 * 1,5 * 1,4 = 8,4 m².

Om tillverkaren separat anger värmemotståndet för det dubbelglasade fönstret och profilen - 0,5 respektive 0,56 m² ° C / W, så är Rokon = 0,5 * 90 + 0,56 * 10) / 100 = 0,56 m² ° C / tis Här är 90 och 10 de aktier som kan hänföras till varje fönsterelement.

Baserat på erhållna data fortsätter ytterligare beräkningar: Q-fönster = 1 / 0,56 * (20 - (-25)) * 8,4 * (1 + 0,05) = 708,75 watt.

Ytterdörren har en yta på 0,95 * 2,04 = 1,938 m². Sedan 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.

Eftersom ytterdörrarna öppnar ofta förloras mycket värme genom dem. Därför är det viktigt att se till att deras täta stängning

Som ett resultat kommer värmeförlusterna att vara: Q = 3831,08 +753,42 + 708,75 + 212,95 + 7406,25 = W.

Ytterligare 10% för luftinfiltrering läggs till detta resultat, sedan Q = 7406,25 + 740,6 = 8146,85 watt.

Nu kan du bestämma golvets termiska effekt: Mp = 1, * 8146,85 = 9776,22 W eller 9,8 kW.

Den nödvändiga värmen för att värma luften

Om huset utrustad med ventilationssystem, bör en del av värmen som genereras av källan användas till att värma luften som kommer från utsidan.

För beräkning, använd formeln:

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

• c = 0,28 kg⁰ och anger luftmassans värmekapacitet;
• m Symbolen indikerar massflödeshastigheten för utomhusluft i kg.

Den sista parametern erhålls genom att multiplicera den totala luftvolymen lika med volymen i alla rum, förutsatt att luften uppdateras varje timme med en densitet som varierar beroende på temperatur.

Grafen visar beroendet av lufttätheten av dess temperatur.Uppgifterna är nödvändiga för att beräkna mängden värme som krävs för att värma luftmassan som kommer in i huset till följd av tvångsventilation (+)

Om byggnaden går in i 400 m³/ h, sedan m = 400 * 1.422 = 568,8 kg / h. QB. = 0,28 * 568,8 * 45 = 7166,88 watt.

I detta fall kommer den erforderliga värmeeffekten på golvet att öka avsevärt.

Beräkning av önskat antal rör

För enheten på golvet med vattenvärme, annorlunda rörläggningsmetoderkännetecknas av deras form: en orm av tre arter - själva ormen, vinklad, dubbel och snigel. I en monterad krets kan en kombination av olika former hittas. Ibland väljs en snigel för den centrala golvzonen och en av ormartarna väljs för kanterna.

"Snail" är ett rationellt val för stora rum med enkel geometri. I rum som är mycket långsträckta eller har en komplex form är det bättre att använda en "orm" (+)

Avståndet mellan rören kallas steget. När du väljer denna parameter måste två krav uppfyllas: fotens fot ska inte känna temperaturskillnaden i enskilda zoner på golvet, och rören ska användas så effektivt som möjligt.

För golvets gränsområden rekommenderas en tonhöjd på 100 mm. I andra områden kan du välja ett tonhöjd inom området 150 till 300 mm.

Golvets isolering är viktigt. På bottenvåningen bör tjockleken uppgå till minst 100 mm. För detta ändamål används mineralull eller extruderat polystyrenskum.

För att beräkna rörets längd finns det en enkel formel:

L = S / N * 1.1var

• S - konturens område;
• N - läggningssteg;
• 1,1 - marginal för att böja 10%.

Till det slutliga värdet lägg till ett rörstycke som lagts från kollektorn till kopplingen på den varma kretsen både vid retur och på flödet.

Beräkningsexempel.

Startvärden:

• området - 10 m²;
• samlaravstånd - 6 m;
• läggning tonhöjd - 0,15 m.

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

Med hjälp av metallplaströr upp till 100 m långa väljer du oftast en diameter på 16 eller 20 mm. Med en rörlängd på 120-125 m bör dess tvärsnitt vara 20 mm².

Enkretsskonstruktionen är endast lämplig för rum med ett litet område. Golvet i stora rum är uppdelat i flera kretsar i förhållandet 1: 2 - strukturens längd bör överstiga bredden med två gånger.

Det tidigare beräknade värdet är längden rör för golvet i allmänhet. För att slutföra bilden måste du dock markera längden på en separat kontur.

Denna parameter påverkas av kretsens hydrauliska motstånd, bestämd av diametern på de valda rören och volymen vatten som levereras per tidsenhet. Om dessa faktorer försummas kommer tryckförlusten att vara så stor att ingen pump får kylvätskan att cirkulera.

Bestämning av rörets flödeshastighet beroende på det valda läggningssteget

Konturer med samma längd - detta är ett idealiskt fall, men sällan uppstår i praktiken, eftersom lokalområdet för olika ändamål är mycket annorlunda och det helt enkelt inte är praktiskt att föra konturernas längd till ett värde. Professionella tillåter en skillnad i rörlängd från 30 till 40%.

Värdet på samlarens diameter och blandningsenhetens genomströmning bestämmer det tillåtna antalet slingor som är anslutna till den. I passet till blandarenheten kan du alltid hitta värdet på värmebelastningen som den är utformad för.

Anta bandbreddförhållande (Kvs) är 2,23 m³/ h Med denna koefficient tål vissa pumpmodeller en belastning på 10 till 15 watt.

För att bestämma antalet kretsar måste du beräkna värmebelastningen för varje. Om området upptaget av det uppvärmda golvet är 10 m² och värmeöverföringen är 1 m², så är indikatorn Kvs är 80 watt, sedan 10 * 80 = 800 watt. Detta innebär att blandningsenheten kommer att kunna tillhandahålla 15 000/800 = 18,8 rum eller kretsar med en yta på 10 m².

Dessa indikatorer är maximala, och de kan endast tillämpas teoretiskt, men i verkligheten måste siffran minskas med minst 2, sedan 18 - 2 = 16 konturer.

Behov av urval blandningsenhet (uppsamlare) se om han har så många slutsatser.

Kontrollera korrekt val av rörens diameter

För att kontrollera om rörsektionen var korrekt vald kan du använda formeln:

υ = 4 * Q * 10ᶾ / n * d²

När hastigheten motsvarar det hittade värdet väljs rörsektionen korrekt. Reglerande dokument tillåter en maximal hastighet på 3 m / s. med en diameter på upp till 0,25 m, men det optimala värdet är 0,8 m / s. eftersom en ökning av dess värde ökar bruseffekten i rörledningen.

Ytterligare information om beräkning av golvvärmerör finns i den här artikeln.

Vi beräknar cirkulationspumpen

För att systemet ska vara ekonomiskt behöver du plocka upp cirkulationspumpentillhandahåller nödvändigt tryck och optimal flödeshastighet i kretsarna. I pumpens pass indikerar vanligtvis trycket i kretsen med den längsta längden och den totala flödeshastigheten för kylmediet i alla slingor.

Trycket påverkas av hydrauliska förluster:

∆ h = L * Q² / k1var

• L - konturens längd;
• Q - vattenförbrukning l / s;
• k1 - koefficient som kännetecknar förluster i systemet, indikatorn kan tas från de hydrauliska referenstabellerna eller från utrustningspasset.

Genom att känna till trycket, beräkna flödet i systemet:

Q = k * √Hvar

k Är flödeskoefficienten. Professionella accepterar konsumtionen för varje 10 m² i huset inom 0,3-0,4 l / s.

Bland komponenterna i ett varmt vattengolv ges cirkulationspumpen en speciell roll. Endast en enhet vars effekt är 20% högre än den verkliga flödeshastigheten för kylvätskan kan övervinna motståndet i rören

Siffrorna för tryck och flödeshastigheter som anges i passet kan inte tas bokstavligen - det är det maximala, men faktiskt påverkas de av nätets längd och geometri. Om trycket är för högt ska du minska kretsens längd eller öka rörens diameter.

Tips för att välja avriktningstjocklek

I katalogerna kan du hitta information om att minimiljockleken på avdragaren är 30 mm. När rummet är ganska högt placeras en värmare under avstrykaren, vilket ökar effektiviteten för att använda värmen som avges av värmekretsen.

Det mest populära underlagsmaterialet är extruderat polystyrenskum. Dess värmeöverföringsmotstånd är betydligt lägre än för betong.

Vid montering av avlagringar, för att balansera den linjära expansionen av betong, bildas rumets omkrets med ett spjällband. Det är viktigt att välja sin tjocklek på rätt sätt. Experter rekommenderar att med en rymdyta som inte överstiger 100 m², ordna ett 5 mm kompenseringslager.

Om området är större på grund av längden över 10 m beräknas tjockleken med formeln:

b = 0,55 * Lvar

L - detta är längden på rummet i m.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Om beräkning och installation av ett varmt hydrauliskt golv, denna videofilmer:

Videon ger praktiska rekommendationer för att lägga golvet. Information hjälper till att undvika misstag som älskare brukar göra:

Beräkningen gör det möjligt att designa ett "varmt golv" -system med optimal prestanda. Det är tillåtet att installera uppvärmning med hjälp av passdata och rekommendationer.

Det kommer att fungera, men proffs rekommenderar alla att spendera tid på beräkningen, så att systemet i slutändan förbrukar mindre energi.

Har du erfarenhet av att beräkna ett varmt golv och förbereda ett värmekretsprojekt? Eller har du frågor om ämnet? Vänligen dela din åsikt och lämna kommentarer.