حساب حرارة الأرضية الدافئة لتحسين تشغيل نظام التدفئة

تعيين وحساب التدفئة تحت البلاط

يمكن لدائرة التسخين ذات الضغط المنخفض تحسين تسخين الرادياتير أو توفير تدفئة مكافئة للمنزل وتقليل تكاليف الطاقة.

يعتبر عنصر التسخين والمبرد من ميزات التصميم التي تميز بين الماء والتدفئة الكهربائية تحت الأرضية. يمكنك حساب قوة التدفئة تحت الأرضية الكهربائية باستخدام الآلات الحاسبة عبر الإنترنت التي يتم نشرها على الخدمات المتخصصة على الإنترنت. في هذه المقالة سوف نلقي نظرة فاحصة على الغرض وحساب قوة الأرضيات المسخنة بالماء.

الجدول 1. الطاقة المحددة الموصى بها لتسخين أرضية المياه لكل وحدة مساحة:

ميزات تصميم مبنى سكني		طاقة التدفئة تحت الأرضية ، W / m2 (الحد الأدنى - الحد الأقصى)
تدفئة إضافية (مريحة)
سنة تشييد المبنى - حتى عام 1996 ، المنطقة المناخية - الجزء الأوروبي من روسيا		80/120
سنة تشييد المبنى - بعد عام 1996 (تحسين العزل الخارجي ، عزل الطابق السفلي والسقف ، النوافذ ذات الزجاج المزدوج) ، المنطقة المناخية - الجزء الأوروبي من روسيا		50/80
في الغرف ذات الأرضيات الخشبية (الأرضية السفلية والسفلية)		80/80
لوجياس (الشرفات) المزودة بزجاج مزدوج وعزل		140/180
التدفئة الرئيسية للمنزل
المطابخ وغرف المعيشة في الطابق الأول والثاني (على الأقل 3/4 من المنطقة المدفئة)		150/∞

الحرارة Q (W) ، التي تنتج مترًا مربعًا من دائرة الماء ذات الضغط المنخفض ، هي التدفق الكلي لطاقة الإشعاع (≈ 4.9 واط / م 2) والحمل الحراري (≈ 6.1 واط / م 2):

س =

[α_ل× (ر_جنس - ت_حسنا) + α_إلى× (ر_الجنس - ت_الهواء)] × S ، (W) ، أين

α_ل و α_إلى - تدفقات الطاقة المشعة والحمل ، W / m² ؛

ر_جنس - درجة حرارة الأرضيات ، درجة مئوية ؛

ر_حسنا - درجة حرارة الجدران والسقف ، درجة مئوية ؛

ر_الهواء - درجة حرارة الغرفة ، درجة مئوية ؛

S - مساحة مفيدة من الكفاف ، م 2.

شرح المخططات 1 و 2 لحساب أرضية دافئة:

1 - بلاطة أرضية 2 - العزل (البوليسترين الموسع) ؛ 3 - ذراع التسوية (خليط جاف جاهز أو ملاط ​​رمل أسمنتي) ؛ 4 - أنبوب 5 - شريط تعويض ذاتي اللصق ؛ 6 - تسليح قفص أو شبكة (ربط) ؛ 7 - أرضيات خشبية أو طبقة لاصقة للبلاط ؛ 8 - تشطيب الأرضيات ؛ 9 - العزل المائي 10 - الحائط.

أ - خطوة الأنبوب (0.15 0.3 م) ؛ ب - المسافة من الجدار الحامل (0.3 م) ؛ ج - سماكة العزل (0.02 0.1 م) ؛ و - سمك شبكة التعزيز (0.04 0.1 م) ؛ د - السماكة الكلية لذراع التسوية (0.03 0.07 م) ؛ r ، Dy - سمك الجدار وقطر الأنبوب الداخلي ؛ ز - سماكة ذراع التسوية فوق الأنبوب (0.3 م) ؛ k هو سمك الركيزة أو طبقة لاصق البلاط (0 ، 005 ÷ 0.01 م) ؛ h هو سمك غطاء الأرضية (0.015 0.025 م).

يحدد حساب التدفئة تحت الأرضية استهلاك الحرارة لمبنى سكني وفقًا للوثائق التنظيمية المتعلقة بالحماية الحرارية للمباني وهندسة حرارة البناء:

س = (α_ل + α_إلى) × S × (ر_جنس - ت_الهواء) ، (W) ؛

ر_جنس = س / [(α_ل + α_إلى) × S] + t_الهواء، (درجة مئوية) ؛

عند S = 1 م² ، ر_جنس = س / (α_ل + α_إلى) + ر_الهواء، (درجة مئوية).

عندما يتم تسخين درجة حرارة الغرفة بمقدار 1 درجة ، تنتقل الحرارة من سطح الأرض إلى الهواء:

∆t = ر_جنس - ت_الهواء = 1 درجة مئوية ؛

س = (α_ل + α_إلى) × S × t = (4.9 + 6.1) × 1 × 1 = 11 (عرض).

الظروف المثالية التي يتم في ظلها نقل الحرارة لدائرة المياه على متر مربع واحد من الأرضية المسخنة لتسخين الهواء في الغرفة بمقدار 1 درجة مئوية هو 11 واط / م² كلما ارتفعت درجة الحرارة في الغرفة ، زادت سرعة تدفئة الغرفة وانخفض استهلاك الطاقة في الناقل الحراري. يفضل استخدام نظام التدفئة تحت الأرضية لتدفئة المنازل السكنية المعزولة بإقامة دائمة. متوسط ​​القيمة المسموح بها لفقد الحرارة 65 واط / م².

لحساب انتقال الحرارة للأرضية الدافئة ، توجد برامج خاصة يمكن العثور عليها في الموارد الموجودة على الشبكة. لتوضيح المشكلة ، نقترح أن تتعرف على مقطع الفيديو "حساب انتقال الحرارة تحت تدفئة الأرضية".

درجة حرارة حامل الحرارة

تعتمد درجة حرارة وسط التسخين في الدائرة على الحمل الحراري ، وخطوة التمديد ، وقطر الأنبوب ، وسمك ذراع التسوية ومادة غطاء الأرضية. يتم أخذ قيم درجة الحرارة الدنيا في الدائرة لألواح الباركيه والمنتجات الخشبية الصغيرة. البلاط ، المطلق ، بلاط السيراميك ، الخزف الحجري ، الرخام يمكن أن يتحمل أقصى درجة حرارة مسموح بها لسائل التبريد (55 درجة مئوية). مخططات التسخين ذات الضغط المنخفض المستخدمة في الممارسة العملية لها نطاق تشغيل يبلغ 45/35 درجة مئوية.

تحدد المعايير الصحية درجة حرارة مريحة (26 درجة مئوية) وحد درجة حرارة مسموح بها لقدم الإنسان:

• 28 درجة مئوية في غرف المعيشة للإقامة الدائمة ؛
• 35 درجة مئوية على طول محيط الجدران الحاملة لمبنى سكني ؛
• 33 درجة مئوية للمطابخ والحمامات والغرف الصحية.

قواعد تدفئة تحت الأرضية

يؤثر نوع التداخل على المواد واختيار سماكة الطبقة أعلى وأسفل الأنبوب. أساس التسخين تحت الأرضية هو قدد التسوية الأسمنتية وأنظمة الأرضيات المصنوعة من البوليسترين أو الألواح الخشبية الداخلية. يعمل ملف الألومنيوم في وحدات الحامل كعزل للخشب من الاتصال المباشر بعنصر التسخين ولربط الأنابيب.

مقالات لها صلة:

افعل ذلك بنفسك تسخين أرضية المياه والفيديو ووصف العملية. وصف عملية تركيب أرضية ساخنة بالماء. مزاياها وعيوبها ، على عكس الأنواع الأخرى من أنظمة التدفئة الأرضية. اختيار المواد. دروس بالفيديو.

الأنابيب الدائرية على الخرسانة بلاطات ترتيب ذراع التسوية ملموسة في الجسم. يتم تحديد حجم المواد وحسابات التركيب للأرضيات الدافئة بعد وضع العلامات الأولية للسطح (هيدروليكي أو مستوى الليزر). يتم تنفيذ خطة التخطيط على الورق (مقياس 1:50). تحدد الدقة التي يتم بها الحساب استهلاك المواد وسرعة العمل.

يتم تنظيف السطح ومعالجته باستخدام مادة البوليمر التمهيدي مسبقًا ، ويتم العزل المائي في التربة والأرضيات الأولى. يتم لصق الجدران حول المحيط بشريط مثبط إلى ارتفاع يصل إلى أسفل ذراع التسوية (بهامش صغير). تحمي مادة العزل الحراري ذات القاعدة الرقيقة تدفق الحرارة المحدد لأعلى في اتجاه معين. لا يتجاوز فقد الحرارة من خلال الرقاقة 5٪.

يتم وضع التعزيز أعلى العزل ، ويمنح الإطار صلابة ذراع التسوية ويسمح لك بتحقيق التثبيت الصحيح للخطوة. يتم وضع حلقة الأنبوب وتثبيتها ، ويتم اختبار الحلقة تحت الضغط وتعبئتها بمحلول ذراع التسوية.

تُستخدم الأنظمة المعيارية خفيفة الوزن للهياكل الخشبية (الأرضية السفلية أو الجذوع) التي لا تتمتع بالقدرة على تحمل الأحمال الساكنة العالية.

حسابات الأنابيب لأرضية ساخنة بالماء (الطول ، القطر ، الملعب وطرق التمديد والأنابيب)

يرتبط الطول المحدود لدائرة التسخين ذات الضغط المنخفض بتأثير "الحلقة المغلقة" ، حيث يتجاوز فقد الضغط 20 كيلو باسكال (0.2 بار). زيادة في قوة المضخة ، في هذه الحالة ليست ناتجًا - ستزداد المقاومة بما يتناسب مع زيادة الضغط.

يتم تحديد الطول المقدر للأنابيب للأرضية الدافئة بالصيغة:

L = (S / a × 1.1) + 2c، (م) ، أين

L - طول كفاف ، م ؛

S - المنطقة ، الكنتور ، م² ؛

أ - وضع الخطوة ، م ؛

1.1 - زيادة حجم خطوة الانحناء (الهامش) ؛

2 ج - طول أنابيب الإمداد من المجمع إلى الدائرة ، م.

مهم! تأخذ مساحة الغرفة القابلة للاستخدام في الاعتبار منطقة الكفاف مع إضافة نصف ميل الأنبوب.

تم وضع دائرة التسخين على مسافة 0.3 متر من الجدران. ضع في الاعتبار مساحة الأرضية المفتوحة ، والتي تنقل تدفقًا منتظمًا للإشعاع. لا ينصح الخبراء بتثبيت دائرة التدفئة في الأماكن التي يتم فيها وضع الأثاث. يمكن أن يؤدي التحميل الساكن المطول إلى تشويه الأنابيب.

مع مساحة كبيرة من الغرفة ، تنقسم دائرة التدفئة إلى قطاعات. قواعد تقسيم المناطق الأساسية هي نسبة العرض إلى الارتفاع 1/2 ، وتسخين مساحة قطاع واحد لا تزيد عن 30 مترًا مربعًا والحفاظ على نفس الطول والقطر لسلاسل جهاز تجميع واحد.

الجدول 2. نسبة أطوال وأقطار أنابيب الدائرة:

القطر ، مم	مادة الأنابيب	طول الحلقة الموصى به ، م
16	معدن بلاستيك	80 ÷ 100
18	البولي إيثيلين المتصالب	80 ÷ 120
20	معدن بلاستيك	120 ÷ 150

 

يعتمد قطر ومدى تصميم الأنبوب على الحمل الحراري والغرض والحجم والهندسة للغرفة. تتناسب منطقة توزيع الحرارة مع نصف قطر الأنبوب. يقوم الأنبوب بتسخين جزء من الأرضية على كل جانب من مركز الأنبوب. تباعد الأنابيب المتوازن: Dy 16 مم - 0.16 م ؛ 20 مم - 0.2 م ؛ 26 مم - 0.26 م ؛ 32 مم - 0.32 م.

تشير بيانات جواز السفر للمنتجات إلى أقصى قدر من الإنتاجية للأنابيب ، والتي على أساسها يتم حساب تغيير الضغط الخطي. القيمة المثلى لسرعة المبرد في الأنابيب تسخين المياه 0.15 ÷ 1 م / ث.

الجدول 3. اعتماد الخطوة على المنطقة وحمل القطاع:

القطر ، مم	المسافة على طول المحاور (تباعد الأنابيب) ، م	الحمل الأمثل ، W / m2	إجمالي (أو مقسمة إلى أقسام) المساحة الصالحة للاستخدام من المبنى ، م 2
16	0,15	80 ÷ 180	12
20	0,20	50 ÷ 80	16
26	0,25		20
32	0,30	أقل من 50	24

 

خيارات وضع الأنابيب: الحلقات البسيطة أو الزاوية أو المزدوجة (الثعابين) ، الحلزونات (القواقع). بالنسبة للممرات الضيقة والغرف ذات الشكل غير المنتظم ، يتم استخدام وضع الثعبان. مساحات كبيرة مقسمة إلى قطاعات. يُسمح بالوضع المشترك: في منطقة الحافة ، يتم وضع الأنبوب مع ثعبان ، في الجزء الرئيسي - مع الحلزون.

حول المحيط ، أقرب إلى الجدار الخارجي وبالقرب من فتحات النوافذ ، يمر تغذية الكنتور. قد يكون التباعد في مناطق الحافة أقل من المسافة بين الأنابيب في الجزء المركزي من الغرفة. يعد توصيل تعزيزات منطقة الحافة ضروريًا لزيادة قوة تدفق الحرارة.

مهم! يقلل انحناء الأنابيب بزاوية 90 درجة في مخطط حلزوني لتوصيل أرضية ساخنة بالماء من المقاومة الهيدروليكية أقل ، مقارنةً بالوضع في الحلقات (ثعبان).

في حسابات الأنابيب للأرضية المسخنة بالماء ، يتم استخدام أقطار 16 ، 20 ، 26 ، 32 ملم.

بالنسبة لأنظمة أرضيات الماء الدافئ ، يتم استخدام خطوط أنابيب البولي إيثيلين المموجة والفولاذ المقاوم للصدأ والنحاس والمعدن والبلاستيك المتقاطع. أصبح تمويج أنبوب التدفئة تحت الأرضية حديثًا نسبيًا لتسهيل تركيب الهيكل وتقليل تكلفة الدوران الزيادات في الطول.

تتميز أنابيب البولي بروبلين بنصف قطر انحناء كبير ، لذلك نادرًا ما تستخدم في أنظمة التدفئة تحت الأرضية.

اغطية الارضية

أنواع تشطيب الأرضيات للأرضيات الدافئة: ملء السطحمشمع صفح أو باركيهوالبلاط والسيراميك والبلاط المطلق والرخام والجرانيت والبازلت والخزف الحجري.

الرطوبة الثابتة في الغرفة موانع للأرضيات الخشبية ، لذلك لا تستخدم في الحمامات ذات الأرضيات الدافئة.

الجدول 4. الموصلية الحرارية لأغطية الأرضيات:

نوع المادة	سمك الطبقة δ ، م	الكثافة γ ، كجم / م³	معامل التوصيل الحراري λ، W / (م ° ∁)
مشمع معزول	0,007	1600	0,29
البلاط مبلط ، ميتلاخ ، سيراميك	0,015	1800 ÷ 2400	1,05
صفح	0,008	850	0,1
مجلس باركيه	0,015 ÷ 0,025	680	0,15
العزل (أورسا)	0,18	200	0,041
سكريد الأسمنت والرمل	0,02	1800	0,76
بلاطة الخرسانة المسلحة	0,2	2500	1,92

 

معدات الضخ لحسابات التدفئة تحت الأرضية

يتيح لك خفض درجة حرارة سائل التبريد تحقيق التشغيل الفعال لمضخات الدورة الدموية.

دائرة التدفئة تحت الأرضية أفقية وتغطي مساحة كبيرة. يتم إنفاق القوة التي تضفيها المضخة الدورانية على التدفق على التغلب على المقاومة الخطية والمحلية. يعتمد حساب المضخة للتدفئة تحت الأرضية على القطر وخشونة الأنبوب والتجهيزات وطول الدائرة.

معلمة الحساب الرئيسية هي أداء المضخة في دائرة الضغط المنخفض:

H = (P × L + K) / 1000، (م) ، أين

H هو رأس مضخة الدوران ، م ؛

P - الفقد الهيدروليكي لكل متر جري بطول (بيانات جواز السفر من الشركة المصنعة) ، باسكال / متر ؛

L هو أقصى طول للأنابيب في الدائرة ، م ؛

K هو عامل القدرة للمقاومات المحلية.

K = K1 + K2 + K3أين

K1 - مقاومة المحولات والمحملات والوصلات (1،2) ؛

K2 هي المقاومة على الصمامات (1،2) ؛

K3 - المقاومة عند وحدة الخلط في نظام التدفئة (1.3).

يتم تحديد درجة الأداء التي تمتلكها مضخة الدوران من خلال الصيغة:

G = Q / (1.16 × ∆t)، (م³ / ساعة) ، أين

Q هو الحمل الحراري لدائرة التسخين (W) ؛

1.16 - السعة الحرارية النوعية للماء (Wh / kgC) ؛

∆t - إزالة الحرارة في النظام (لدوائر الضغط المنخفض 5 ÷ 10 درجة مئوية).

الجدول 5. اعتماد قوة الوحدة على مساحة المبنى المدفأ (للحساب الهيدروليكي للأرضية الدافئة):

مساحة الأرض ، م 2		قدرة مضخة الدوران للتدفئة الأرضية ، m³ / h
80 ÷ 120		1,5
120 ÷ 160		2,0
160 ÷ 200		2,5
200 ÷ 240		3,0
240 ÷ 280		4,0

 

نصائح مفيدة! تتكون قوة الوحدة من مجموع تكاليف جميع الدوائر. في حالة الطقس البارد غير الطبيعي ، من الضروري توفير طاقة إحتياطية للمضخة بنسبة 15 20٪.

حساب تكلفة التدفئة تحت الأرضية

المراجل الغاز وتربط الدائرة الهيدروليكية الأرضية المشعب. يتم توفير تدفق موحد للناقل الحراري من خلال التنظيم التلقائي ، باستخدام موازنة وصمامات ثرموستاتية. يحمي صمام عدم الرجوع وحدة خلط المضخة.

الجدول 6. عناصر مجموعة كاملة من التدفئة تحت الأرضية:

اسم العنصر	الحجم والوحدة	سعر الوحدة (RUB)
تسرب المياه	لفة (1.5 × 50 م)	من عام 2000
الشريط المثبط	25 م	من 500
العزل الحراري التدريع (البوليسترين الموسع)	1100 × 800 × 38 ملم	769
بوق	16 ÷ 20 ملم	50 ÷ 80
الممله ملموسة: يبني يمزج جاف	50 كجم 25 كجم	125 200
تم تجميع مجموعة الجامع	2 مخرجات	4600
وحدة المضخة والخلط: رأس ثرموستاتي ، صمامات موازنة وثرموستاتية ، مضخة دوران	جلس	من 20000

 

يتم تحديد التكلفة الإجمالية للتدفئة الأرضية حسب مساحة الغرفة والمعدات وجودة المواد وطريقة العمل. يوفر تكوين دفعات من الأرضية الدافئة توافق العناصر والتدفئة الفعالة في نطاقات درجات الحرارة. تقلل معدات المصانع من تكلفة المواد بمقدار 1.5-2 مرة.

يمكن لمالك المنزل إجراء حساب للأرضيات المسخنة بالماء ، وتثبيت النظام بيديه ، إذا كان لديه مخزون كافٍ من المعرفة في الهندسة الحرارية ، والهيدروليكا ، وعلوم المواد ، والخبرة في أداء أعمال السباكة. إن مجموعة الأمثلة الإيجابية من الحياة ملهمة. ومع ذلك ، يجب على الجميع حمل "حقائبهم الخاصة" ، فبيتهم ليس نقطة انطلاق للتجارب.