Výpočet tepla teplé podlahy se provádí s přihlédnutím k tepelným ztrátám obklopujícími konstrukcemi a užitné ploše místností. Chyby ve výpočtu ovlivňují provoz systému, zvyšují spotřebu energie a náklady na úklid. Chyby jsou způsobeny použitím agregovaných indikátorů. Účinnost izolace a těsnost konstrukcí (základ, nosné stěny, stropy, střechy, okna s dvojitým zasklením, vchodové dveře) zaručuje ekonomickou spotřebu energetických zdrojů v systému vodní podlahové vytápění.
Obsah
Určení a výpočet tepla podlahového vytápění
Nízkotlaký topný okruh může optimalizovat radiátorové vytápění nebo zajistit ekvivalentní vytápění domácnosti a snížit náklady na energii.
Topné těleso a chladicí kapalina jsou konstrukční prvky, které rozlišují mezi vodním a elektrickým podlahovým vytápěním. Výkon elektrického podlahového vytápění můžete vypočítat pomocí online kalkulaček zveřejněných ve specializovaných službách na internetu. V tomto článku se blíže podíváme na účel a výpočet výkonu vodou ohřívaných podlah.
Stůl 1. Doporučený měrný výkon vodního podlahového vytápění na jednotku plochy:
Designové prvky obytné budovy | Výkon podlahového vytápění, W / m2 (min / max) | |
Dodatečné (komfortní) vytápění | ||
Rok výstavby budovy - do roku 1996, klimatická oblast - evropská část Ruska | 80/120 | |
Rok výstavby budovy - po roce 1996 (lepší vnější izolace, izolace sklepů a střech, okna s dvojitým zasklením), klimatická oblast - evropská část Ruska | 50/80 | |
V místnostech s dřevěnými podlahami (podklad a podklad) | 80/80 | |
Loggias (balkony), které jsou opatřeny dvojitým zasklením a izolací | 140/180 | |
Hlavní vytápění domu | ||
Kuchyně, obývací pokoje v prvním a druhém patře (minimálně 3/4 vytápěné plochy) | 150/∞ |
Teplo Q (W), které produkuje 1 metr čtvereční nízkotlakého vodního okruhu, je celkový tok sálavé (≈ 4,9 W / m²) a konvekční (≈ 6,1 W / m²) energie:
Q =
αl a αna - sálavé a konvekční energetické toky, W / m²;
tRod - teplota podlahy, ° C;
tOK - teplota stěn a stropu, ° C;
tvzduch - pokojová teplota, ° C;
S - užitečná plocha obrysu, m2.
Vysvětlení schémat 1 a 2 pro výpočet teplé podlahy:
|
|
Výpočet podlahového vytápění určuje spotřebu tepla bytového domu v souladu s regulačními dokumenty o tepelné ochraně budov a stavební tepelné technice:
Q = (αl + αna) × S × (tRod - tvzduch), (W);
tRod = Q / [(αl + αna) × S] + tvzduch, (° C);
při S = 1m², tRod = Q / (αl + αna) + tvzduch, (° C).
Když se teplota v místnosti ohřeje o 1 stupeň, teplo z povrchu podlahy se přenáší do vzduchu:
=t = tRod - tvzduch = 1 ° C;
Q = (αl + αna) × S × ∆t = (4,9 + 6,1) × 1 × 1 = 11 (W).
Ideální podmínky, za kterých je přenos tepla vodního okruhu na jeden metr čtvereční vytápěné podlahy pro ohřev vzduchu v místnosti o 1 ° C 11 W / m². Čím vyšší je teplota v místnosti, tím rychleji se místnost zahřeje a tím nižší bude spotřeba energie nosiče tepla. Systém podlahového vytápění je vhodnější pro zateplení obytných budov s trvalým pobytem. Průměrná přípustná hodnota tepelné ztráty 65 W / m².
Pro výpočet přenosu tepla teplé podlahy existují speciální programy, které lze nalézt na zdrojích v síti. Pro objasnění problému doporučujeme seznámit se s videem „Výpočet přenosu tepla při podlahovém vytápění“.
Teplota nosiče tepla
Teplota topného média v okruhu závisí na tepelném zatížení, rozteči pokládky, průměru potrubí, tloušťce potěru a materiálu podlahové krytiny. Minimální hodnoty teploty v okruhu se berou u parketových desek a drobných dřevěných výrobků. Kachle, metlakhskaya, keramické dlaždice, porcelánové kameniny, mramor vydrží maximální povolenou teplotu nosiče tepla (55 ° C). Schémata nízkotlakého vytápění, která se v praxi používají, mají provozní rozsah 45/35 ° C.
Hygienické normy určují pohodlný (26 ° C) a přípustný teplotní limit pro lidskou nohu:
- 28 ° C v obytných místnostech k trvalému pobytu;
- 35 ° C po obvodu nosných stěn obytné budovy;
- 33 ° C pro kuchyně, koupelny a sanitární místnosti.
Podlahové topení
Typ překrytí ovlivňuje materiály a výběr tloušťky vrstvy nad a pod trubkou. Základem podlahového vytápění jsou cementové potěry a podlahové systémy z polystyrenu nebo dřevěných mezitrubkových desek. Hliníkový profil v regálových modulech slouží jako izolace dřeva před přímým kontaktem s topným tělesem a pro upevnění trubek.
Související článek:
Vodní podlahové vytápění si udělejte sami, video a popis procesu. Popis procesu instalace podlahy ohřívané vodou. Jeho výhody a nevýhody, na rozdíl od jiných typů systémů podlahového vytápění. Výběr materiálů. Video lekce.
Okruhové potrubí na betonu podlahové desky uspořádat betonový potěr v těle. Objem materiálu a výpočty montáže teplých podlah se stanoví po předběžném značení povrchu (hydraulické nebo laserová úroveň). Dispoziční plán se provádí na papíře (měřítko 1:50). Přesnost, s jakou se výpočet provádí, určuje spotřebu materiálu a rychlost práce.
Povrch očištěný a ošetřený polymerním základním nátěrem je předem vyrovnán, hydroizolace je provedena na půdách a prvních podlažích. Stěny jsou po obvodu přilepeny tlumicí páskou do výšky, která půjde pod potěr (s malým okrajem). Tepelně izolační materiál s fóliovou základnou chrání specifický tepelný tok směrem nahoru v daném směru. Ztráta tepla fólií nepřesahuje 5%.
Výztuha je položena na izolaci, rám zajišťuje tuhost potěru a umožňuje dosáhnout správné fixace schodu. Trubková smyčka je rozložena, upevněna, smyčka je testována pod tlakem a naplněna potěrovým roztokem.
Lehké modulární systémy se používají pro dřevěné konstrukce (podklad nebo kulatiny), které nejsou schopné odolat vysokému statickému zatížení.
Výpočty potrubí pro podlahu ohřátou vodou (délka, průměr, rozteč a způsoby pokládky a potrubí)
Omezená délka nízkotlakého topného okruhu souvisí s efektem „uzavřené smyčky“, při kterém tlaková ztráta přesahuje 20 kPa (0,2 bar). Zvýšení výkonu čerpadla, v tomto případě nikoli výkonu - odpor se zvýší úměrně se zvýšením tlaku.
Odhadovaná délka potrubí pro teplou podlahu je určena vzorcem:
L = (S / a × 1,1) + 2c, (m), kde
L - délka obrysu, m;
S - plocha, obrys, m²;
a - krok pokládky, m;
1.1 - zvětšení velikosti kroku ohýbání (okraj);
2c - délka přívodního potrubí od kolektoru k okruhu, m.
Důležité! Užitná plocha místnosti zohledňuje obrysovou plochu s přidáním poloviny rozteče potrubí.
Topný okruh je položen ve vzdálenosti 0,3 m od stěn. Vezměte v úvahu otevřenou podlahovou plochu, která přenáší rovnoměrný tok záření. Odborníci nedoporučují instalovat topný okruh na místa, kde je umístěn nábytek. Dlouhodobé statické zatížení může deformovat potrubí.
U velké plochy místnosti je topný okruh rozdělen na sektory. Základní pravidla pro zónování jsou poměr stran 1/2, ohřev plochy jednoho sektoru o více než 30 m² a zachování stejné délky a průměru řetězů jednoho kolektoru.
Tabulka 2. Poměr délek a průměrů obvodových potrubí:
Průměr, mm | Materiál potrubí | Doporučená délka smyčky, m |
16 | kov-plast | 80 ÷ 100 |
18 | zesítěný polyethylen | 80 ÷ 120 |
20 | kov-plast | 120 ÷ 150 |
Průměr a stoupání rozložení potrubí závisí na tepelném zatížení, účelu, velikosti a geometrii místnosti. Zóna distribuce tepla je úměrná poloměru trubky. Trubka ohřívá část podlahy na každé straně od středu trubky. Vyvážený rozestup trubek: Dy 16 mm - 0,16 m; 20 mm - 0,2 m; 26 mm - 0,26 m; 32 mm - 0,32 m.
Údaje o pasech produktů označují maximální průchodnost potrubí, na základě čehož se vypočítá lineární změna tlaku. Optimální hodnota rychlosti chladicí kapaliny v potrubí ohřev vody 0,15 ÷ 1 m / s.
Tabulka 3. Závislost kroku na ploše a zatížení sektoru:
Průměr, mm | Vzdálenost podél os (rozteč trubek), m | Optimální zatížení, W / m2 | Celková (nebo rozdělená do sekcí) užitná plocha areálu, m2 |
16 | 0,15 | 80 ÷ 180 | 12 |
20 | 0,20 | 50 ÷ 80 | 16 |
26 | 0,25 | 20 | |
32 | 0,30 | méně než 50 | 24 |
Možnosti pokládání potrubí: jednoduché, rohové nebo dvojité smyčky (hadi), spirály (hlemýždi). U úzkých chodeb a místností nepravidelného tvaru se používá pokládání hadů. Velké plochy jsou rozděleny do sektorů. Kombinované pokládání je povoleno: v okrajové zóně je potrubí vyloženo hadem, v hlavní části - hlemýžďem.
Po obvodu, blíže k vnější stěně a poblíž okenních otvorů, prochází obrysový posuv. Rozteč pokládky v okrajových zónách může být menší než vzdálenost mezi trubkami ve střední části místnosti. Spojení výztuh okrajové zóny je nezbytné pro zvýšení výkonu tepelného toku.
Důležité! 90 ° ohyb trubek ve spirálovém schématu pro připojení podlahy ohřívané vodou snižuje hydraulický odpor méně ve srovnání s pokládáním do smyček (had).
Při výpočtech potrubí pro podlahu ohřátou vodou se používají průměry 16, 20, 26, 32 mm.
Pro systémy teplovodních podlah se používají potrubí z vlnité lepenky, nerezové oceli, mědi, kovoplastu a zesítěného polyethylenu. Zvlnění trubky pro podlahové vytápění se stalo relativně nedávným, aby se usnadnila instalace konstrukce a snížily se náklady na zvětšení délky soustružení.
Polypropylenové potrubí má velký poloměr ohybu, takže se zřídka používá v systémech podlahového vytápění.
Podlahové krytiny
Typy dokončovacích podlah pro teplé podlahy: plnicí plocha, linoleum, laminát nebo parkety, dlaždice, keramické a metlahové dlaždice, mramor, žula, čedič a porcelánové kameniny.
Konstantní vlhkost v místnosti je u dřevěných podlah kontraindikována, proto se nepoužívá v koupelnách s teplou podlahou.
Tabulka 4. Tepelná vodivost podlahových krytin:
Typ materiálu | Tloušťka vrstvy δ, m | Hustota γ, kg / m³ | Koeficient tepelné vodivosti λ, W / (m ° ∁) |
Izolované linoleum | 0,007 | 1600 | 0,29 |
Dlaždice jsou obklady, metlakh, keramika | 0,015 | 1800 ÷ 2400 | 1,05 |
Laminát | 0,008 | 850 | 0,1 |
Parketová deska | 0,015 ÷ 0,025 | 680 | 0,15 |
Izolace (ursa) | 0,18 | 200 | 0,041 |
Cementový pískový potěr | 0,02 | 1800 | 0,76 |
Železobetonová deska | 0,2 | 2500 | 1,92 |
Čerpací zařízení pro výpočty podlahového vytápění
Snížení teploty chladicí kapaliny umožňuje dosáhnout efektivního provozu oběhových čerpadel.
Okruh podlahového vytápění je vodorovný a pokrývá velkou plochu. Síla, kterou oběhové čerpadlo dodává průtoku, se vynakládá na překonání lineárních a místních odporů. Výpočet čerpadla pro podlahové vytápění závisí na průměru, drsnosti potrubí, armatur a délce okruhu.
Hlavním parametrem výpočtu je výkon čerpadla v nízkotlakém okruhu:
H = (P × L + ΣK) / 1000, (m), kde
H je hlava oběhového čerpadla, m;
P - hydraulická ztráta na běžný metr délky (údaje o pasu od výrobce), pascal / metr;
L je maximální délka potrubí v okruhu, m;
K je účiník pro místní odpory.
K = K1 + K2 + K3kde
K1 - odpor na adaptérech a T-kusech, připojení (1,2);
K2 je odpor ventilů (1,2);
K3 - odpor na směšovací jednotce v topném systému (1.3).
Stupeň výkonu oběhového čerpadla je dán vzorcem:
G = Q / (1,16 × ∆t), (m³ / hod), kde
Q je tepelné zatížení topného okruhu (W);
1,16 - měrná tepelná kapacita vody (Wh / kgC);
--T - odvod tepla v systému (pro nízkotlaké okruhy 5 ÷ 10 ° С).
Tabulka 5. Závislost výkonu jednotky na ploše vytápěných prostor (pro hydraulický výpočet teplé podlahy):
Podlahová plocha, m2 | Výkon oběhového čerpadla pro podlahové vytápění, m³ / h | |
80 ÷ 120 | 1,5 | |
120 ÷ 160 | 2,0 | |
160 ÷ 200 | 2,5 | |
200 ÷ 240 | 3,0 | |
240 ÷ 280 | 4,0 |
Užitečná rada! Výkon jednotky se skládá ze součtu nákladů všech obvodů. V případě abnormálního chladného počasí je nutné zajistit rezervu výkonu čerpadla 15 ÷ 20%.
Výpočet nákladů na podlahové vytápění
Plynový kotel a podlahový hydraulický obvod spojuje potrubí. Rovnoměrný tok tepelného nosiče zajišťuje automatická regulace pomocí vyvažovacích a termostatických ventilů. Zpětný ventil chrání směšovací jednotku čerpadla.
Tabulka 6. Prvky kompletní sady podlahového vytápění:
Název položky | Velikost a jednotka | Jednotková cena (RUB) |
Hydroizolace | role (1,5 × 50 m) | od roku 2000 |
Tlumicí páska | 25 m | od 500 |
Stínění tepelné izolace (expandovaný polystyren) | 1100 × 800 × 38 mm | 769 |
Trubka | 16 ÷ 20 mm | 50 ÷ 80 |
Betonový potěr: cement suché směsi |
50 kg 25 kg |
125 200 |
Sestavena skupina sběratelů | 2 výstupy | 4600 |
Čerpací a směšovací jednotka: termostatická hlavice, vyvažovací a termostatické ventily, oběhové čerpadlo | soubor | od 20 000 |
Celkové náklady na podlahové vytápění jsou určeny plochou místnosti, vybavením, kvalitou materiálu a způsobem práce. Dávková tvorba teplé podlahy zajišťuje kompatibilitu prvků a efektivní vytápění v teplotních rozsazích. Tovární zařízení snižuje náklady na materiál 1,5-2krát.
Majitel domu může provést výpočet podlah vytápěných vodou, nainstalovat systém vlastními rukama, pokud má dostatečné zásoby znalostí v oblasti tepelné techniky, hydrauliky, vědy o materiálech a zkušeností s prováděním instalatérských prací. Množina pozitivních příkladů ze života je inspirativní. Každý by si však měl nosit „vlastní kufřík“, jeho vlastní domov není odrazovým můstkem pro experimenty.