Účinnosť teplej podlahy ovplyvňuje veľa faktorov. Bez ohľadu na to, že 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 až potom bude možné zaručiť dobrý výsledok.
Navrhovanie vykurovacieho systému nie je lacné, takže veľa domácich remeselníkov robí výpočty sami. Súhlasíte, myšlienka zníženia nákladov na zariaďovanie teplej podlahy sa zdá byť veľmi lákavá.
Povieme vám, ako vytvoriť projekt, aké kritériá je potrebné zohľadniť 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 zmierni 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 - sektor bývania;
- 33 ° C- vaňa, 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 dokonale zvládne stimuláciu pohybu chladiacej kvapaliny. Vyberá sa s rezervou prietoku chladiva 20%.
Veľa času sa vynakladá na vykurovacie potery s kapacitou viac ako 7 cm, 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 z dôvodu svojej veľmi nízkej tepelnej vodivosti.
Vo fáze návrhu by malo byť rozhodnuté, či bude podlahové kúrenie hlavným dodávateľom tepla alebo bude použité iba ako doplnok k vetve 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.
Galéria obrázkov
Foto z
Podlaha vyhrievaná vodou v drevenom dome
Možnosť usporiadania vodného okruhu
Potrubie rozdeľovača a vykurovacieho systému
Medený podlahový vykurovací okruh
Stanovenie parametrov teplej podlahy
Účelom výpočtu je získať veľkosť 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 pred inštaláciou teplej podlahy typu vody bude závisieť od dostupnosti ďalších vykurovacích zariadení vrátane výroby tepla ľudí žijúcich v dome a domácich miláčikov. Nezabudnite vziať do úvahy výpočet prítomnosti infiltrácie.
Jedným z dôležitých parametrov je konfigurácia miestností, takže je potrebný pôdorys domu a zodpovedajúce oddiely.
Metóda výpočtu tepelných strát
Po určení tohto parametra zistíte, koľko tepla by podlaha mala generovať pre pohodlie 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 obvodov;
- Q - strata tepla.
Na určenie druhého ukazovateľa sa vykonajú merania a výpočty plochy okien, dverí, stropov a 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. Štandardné hodnoty koeficientu tepelnej vodivosti (λ) pre najbežnejšie používané materiály sú uvedené v tabuľke.
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 stien so znížením otvorov pre okná a dvere je 60 m². Pri vonkajšej teplote -25 ° C, vnútornej teplote + 20 ° C je stavba 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 štukovú vrstvu. 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.
Ak majú všetky počiatočné údaje, nahraďte ich do vzorca a získajte tepelné straty v miestnosti s takýmito 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 obvody, nemusí byť dostatočné na to, aby zohrialo vzduch vo vnútri domu na požadovanú hodnotu, ak je ich výkon podcenený. Pri nadmernom výkone dôjde k prebytku 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
Výsledkom bude strata tepla: 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 vybavený vetracím systémom, časť tepla generovaného zdrojom by sa mala minúť na vykurovanie zvonka vzduchom.
Pri výpočte použite vzorec:
Qc. = 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 vzduch sa 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. Qc. = 0,28 * 568,8 * 45 = 7166,88 wattov.
V takom prípade sa výrazne zvýši požadovaný tepelný výkon podlahy.
Výpočet požadovaného počtu potrubí
Pri inštalácii podlahy s ohrievaním vody sa vyberajú rôzne spôsoby ukladania rúrok, ktoré sa líšia tvarom: had troch typov - samotný had, hranatý, dvojitý a slimák. V jednom namontovanom obvode sa môže vyskytnúť kombinácia 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 predĺžené 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 na spiatočke aj na prívode.
Príklad výpočtu.
Počiatočné hodnoty:
- rozloha - 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 do miestností s malou rozlohou. Podlaha vo veľkých miestnostiach je rozdelená na niekoľko okruhov v pomere 1: 2 - dĺžka konštrukcie musí dvakrát presiahnuť šírku.
Predtým vypočítaná hodnota je dĺžka potrubia pre celú podlahu. 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.
Pri výbere zmiešavacej jednotky (kolektora) je potrebné zistiť, či má taký počet 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 tomto článku.
Vypočítame obehové čerpadlo
Aby bol systém ekonomický, musíte zvoliť obehové čerpadlo, ktoré poskytuje požadovaný tlak a optimálny prietok vody 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.
Najobľúbenejším materiálom substrátu je extrudovaná polystyrénová pena. Jeho tepelný odpor je výrazne nižší ako odpor betónu.
Pri inštalácii 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.
Pokiaľ ide o výpočet a inštaláciu teplej hydraulickej podlahy, toto videozáznamy:
Video poskytuje praktické pokyny pre 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 podlahového vykurovania a prípravou návrhu vykurovacieho okruhu? Alebo máte otázky týkajúce sa tejto témy? Prosím, podeľte sa o svoj názor a zanechajte pripomienky.