Изчисляване на топлинното подово отопление за оптимизиране на работата на отоплителната система

Назначаване и изчисляване на топло подово отопление

Отоплителната верига с ниско налягане може да оптимизира отоплението с радиатор или да осигури еквивалентно отопление на дома и да намали разходите за енергия.

Нагревателният елемент и охлаждащата течност са конструктивни характеристики, които разграничават водното и електрическото подово отопление. Можете да изчислите мощността на електрическото подово отопление с помощта на онлайн калкулатори, които са публикувани в специализирани услуги в Интернет. В тази статия ще разгледаме по-отблизо целта и изчисляването на мощността на подовете с водно отопление.

Маса 1. Препоръчителна специфична мощност на водно подово отопление за единица площ:

Дизайнерски характеристики на жилищна сграда		Мощност на подово отопление, W / m2 (мин. / макс.)
Допълнително (комфортно) отопление
Година на построяване на сградата - до 1996 г., климатичен регион - европейска част на Русия		80/120
Година на построяване на сградата - след 1996 г. (подобрена външна изолация, мазе и изолация на покрива, прозорци с двоен стъклопакет), климатичен регион - европейската част на Русия		50/80
В стаи с дървени подове (под и под)		80/80
Лоджии (балкони), които са снабдени с двоен стъклопакет и изолация		140/180
Основно отопление на къщата
Кухни, дневни на първия и втория етаж (най-малко 3/4 от отопляемата площ)		150/∞

Топлината Q (W), която произвежда 1 кв. М водна верига с ниско налягане, е общият поток от лъчиста (≈ 4.9 W / m²) и конвективна (≈ 6.1 W / m²) енергия:

Q =

[α_л× (t_пол - т_Добре) + α_{да се}× (t_пол - т_въздух)] × S, (W), където

α_л и α_{да се} - лъчисти и конвективни енергийни потоци, W / m²;

т_пол - температура на подовата настилка, ° C;

т_Добре - температура на стените и тавана, ° C;

т_въздух - стайна температура, ° C;

S - полезна площ на контура, м2.

Обяснение на схеми 1 и 2 за изчисляване на топъл под:

1 - подова плоча; 2 - изолация (експандиран полистирол); 3 - замазка (готова суха смес или циментово-пясъчен хоросан); 4 - тръба; 5 - самозалепваща се компенсационна лента; 6 - подсилваща клетка или мрежа (закрепване); 7 - ламиниран паркет или лепилен слой за плочки; 8 - довършително подово покритие; 9 - хидроизолация; 10 - стена.

а - стъпка на тръбата (0,15 ÷ 0,3 m); b - разстояние от носещата стена (0,3 m); c - дебелина на изолацията (0,02 ÷ 0,1 m); f - дебелина на армировъчната мрежа (0,04 ÷ 0,1m); d - обща дебелина на замазката (0,03 ÷ 0,07 m); r, Dy - дебелина на стената и вътрешен диаметър на тръбата; g - дебелина на замазката над тръбата (0,3 m); k е дебелината на основата или слоя лепило за плочки (0, 005 ÷ 0,01 m); h е дебелината на подовото покритие (0,015 ÷ 0,025 m).

Изчисляването на подово отопление определя консумацията на топлина на жилищна сграда в съответствие с нормативни документи за термична защита на сгради и строителна топлотехника:

Q = (α_л + α_{да се}) × S × (t_пол - т_въздух), (W);

т_пол = Q / [(α_л + α_{да се}) × S] + t_въздух, (° С);

при S = ​​1m², t_пол = Q / (α_л + α_{да се}) + t_въздух, (° С).

Когато стайната температура се нагрее с 1 градус, топлината от повърхността на пода се предава във въздуха:

∆t = t_пол - т_въздух = 1 ° С;

Q = (α_л + α_{да се}) × S × ∆t = (4.9 + 6.1) × 1 × 1 = 11 (W).

Идеалните условия, при които топлопредаването на водния кръг върху един квадратен метър топъл под за отопление на въздуха в помещението с 1 ° C е 11 W / m². Колкото по-висока е температурата в помещението, толкова по-бързо стаята ще се затопли и по-ниската консумация на енергия на топлоносителя. Системата за подово отопление е за предпочитане, за да се топлоизолират жилищни къщи с постоянно местожителство. Средна допустима стойност на топлинните загуби 65 W / m².

За да се изчисли топлопредаването на топъл под, има специални програми, които могат да бъдат намерени в ресурсите в мрежата. За да изясним проблема, ви предлагаме да се запознаете с видеоклипа „Изчисляване на топлопреминаването при подово отопление“.

Температура на топлоносителя

Температурата на отоплителната среда във веригата зависи от топлинното натоварване, стъпката на полагане, диаметъра на тръбата, дебелината на замазката и материала на подовото покритие. Минималните температурни стойности във веригата се вземат за паркетни дъски и дребни изделия от дърво. Плочки, метлахска, керамични плочки, порцеланови каменни изделия, мрамор могат да издържат на максимално допустимата температура на топлоносителя (55 ° C). Схемите за отопление с ниско налягане, които се използват на практика, имат работен обхват 45/35 ° C.

Санитарните стандарти определят комфортната (26 ° C) и допустимата температурна граница за човешкото стъпало:

• 28 ° C в дневни за постоянно пребиваване;
• 35 ° C по периметъра на носещите стени на жилищна сграда;
• 33 ° C за кухни, бани и санитарни помещения.

Основи за подово отопление

Типът припокриване влияе върху материалите и избора на дебелина на слоя над и под тръбата. Подовото отопление се основава на циментови замазки и подови системи, изработени от полистирол или дървени междутръбни дъски. Алуминиевият профил в стелажните модули служи като изолационно дърво от директен контакт с нагревателния елемент и за закрепване на тръби.

Свързана статия:

Направи си сам водно подово отопление, видео и описание на процеса. Описание на процеса на инсталиране на водно топъл под. Неговите предимства и недостатъци, за разлика от други видове системи за подово отопление. Избор на материали. Видео уроци.

Тръбопроводи на бетон подови плочи подредете бетонна замазка в тялото. Обемът на материала и монтажните изчисления на топлите подове се определят след предварително маркиране на повърхността (хидравлична или лазерно ниво). Планът за оформление се извършва на хартия (мащаб 1:50). Точността, с която се извършва изчислението, определя разхода на материал и скоростта на работа.

Почистената и обработена с полимерен грунд повърхност се изравнява предварително, хидроизолацията се извършва върху почвите и първите етажи. Стените са залепени по периметъра с амортисьорна лента до височина, която ще мине под замазката (с малък ръб). Топлоизолационният материал с фолиева основа предпазва специфичния топлинен поток нагоре в дадена посока. Загубата на топлина през фолиото не надвишава 5%.

Арматурата се полага върху изолацията, рамката придава твърдост на замазката и ви позволява да постигнете правилното фиксиране на стъпалото. Контурът на тръбата е разположен, фиксиран, контурът се изпитва под налягане и се запълва с разтвор за замазка.

Леките модулни системи се използват за дървени конструкции (под или дървени трупи), които нямат способността да издържат на високи статични натоварвания.

Изчисления на тръби за водно топъл под (дължина, диаметър, стъпка и методи за полагане и тръби)

Ограничената дължина на отоплителния кръг с ниско налягане е свързана с ефекта на „затворен контур“, при който загубата на налягане надвишава 20 kPa (0,2 бара). Увеличение на мощността на помпата, в този случай не мощност - съпротивлението ще се увеличи пропорционално на увеличаването на налягането.

Очакваната дължина на тръбите за топъл под се определя по формулата:

L = (S / a × 1,1) + 2c, (m), където

L - дължина на контура, m;

S - площ, контур, m²;

а - стъпка на полагане, m;

1.1 - увеличаване на размера на стъпката на огъване (марж);

2в - дължината на захранващите тръби от колектора до веригата, m.

Важно! Използваемата площ на стаята отчита контурната площ с добавяне на половината стъпка на тръбата.

Отоплителният кръг е положен на разстояние 0,3 м от стените. Вземете под внимание отворената площ на пода, която предава равномерен радиационен поток. Експертите не препоръчват инсталирането на отоплителния кръг на местата, където са поставени мебели. Продължителното статично натоварване може да деформира тръбите.

При голяма площ на помещението отоплителният кръг е разделен на сектори. Основните правила за зониране са пропорциите 1/2, нагряване на площта на един сектор не повече от 30 m² и запазване на еднаква дължина и диаметър за веригите на един колектор.

Таблица 2. Съотношението на дължините и диаметрите на тръбите на веригата:

Диаметър, мм	Тръбен материал	Препоръчителна дължина на контура, m
16	металопластика	80 ÷ 100
18	омрежен полиетилен	80 ÷ 120
20	металопластика	120 ÷ 150

 

Диаметърът и стъпката на разположението на тръбите зависи от топлинното натоварване, предназначението, размера и геометрията на помещението. Зоната на разпределение на топлината е пропорционална на радиуса на тръбата. Тръбата загрява част от пода от всяка страна на центъра на тръбата. Балансирано разстояние между тръбите: Dy 16 mm - 0,16 m; 20 мм - 0,2 м; 26 мм - 0,26 м; 32 мм - 0,32 м.

Паспортните данни на продуктите показват максималната производителност на тръбите, въз основа на която се изчислява линейната промяна на налягането. Оптималната стойност на скоростта на охлаждащата течност в тръбите отопление на вода 0,15 ÷ 1 m / s.

Таблица 3. Зависимост на стъпката от площта и натоварването на сектора:

Диаметър, мм	Разстояние по осите (разстоянието между тръбите), m	Оптимално натоварване, W / m2	Обща (или разделена на секции) използваема площ на помещенията, м2
16	0,15	80 ÷ 180	12
20	0,20	50 ÷ 80	16
26	0,25		20
32	0,30	по-малко от 50	24

 

Опции за полагане на тръби: прости, ъглови или двойни бримки (змии), спирали (охлюви). За тесни коридори и помещения с неправилна форма се използва полагане на змии. Големите площи са разделени на сектори. Разрешено е комбинирано полагане: в крайната зона тръбата е поставена със змия, в основната част - с охлюв.

Около периметъра, по-близо до външната стена и близо до отворите на прозорците, контурното подаване преминава. Разстоянието на полагане в зоните на ръба може да бъде по-малко от разстоянието между тръбите в централната част на помещението. Свързването на армировките на зоната на ръба е необходимо, за да се увеличи мощността на топлинния поток.

Важно! Огъване на тръби от 90 ° в спирална схема за свързване на под с нагряване с вода намалява хидравличното съпротивление по-малко, в сравнение с полагането в бримки (змия).

При изчисленията на тръби за водно отопляем под се използват диаметри 16, 20, 26, 32 мм.

За системи от топъл воден под се използват гофрирани, неръждаеми, медни, металопластични, омрежени полиетиленови тръбопроводи. Гофрирането на тръба за подово отопление е сравнително ново, за да се улесни монтажа на конструкцията и да се намалят разходите за увеличаване на дължината на завиване.

Полипропиленовите тръбопроводи имат голям радиус на огъване, така че рядко се използват в системи за подово отопление.

Подови настилки

Видове довършителни подови настилки за топли подове: запълваща повърхност, линолеум, ламинат или паркет, керемиди, керамични и метлахски плочки, мрамор, гранит, базалт и порцеланови каменни изделия.

Постоянната влажност в помещението е противопоказана за дървени подови настилки, поради което не се използва в бани с топъл под.

Таблица 4. Топлопроводимост на подови настилки:

Тип материал	Дебелина на слоя δ, m	Плътност γ, kg / m³	Коефициент на топлопроводимост λ, W / (m ° ∁)
Изолиран линолеум	0,007	1600	0,29
Плочките са плочки, метлах, керамика	0,015	1800 ÷ 2400	1,05
Ламиниран паркет	0,008	850	0,1
Паркетна дъска	0,015 ÷ 0,025	680	0,15
Изолация (ursa)	0,18	200	0,041
Циментово-пясъчна замазка	0,02	1800	0,76
Стоманобетонна плоча	0,2	2500	1,92

 

Помпено оборудване за изчисления на подово отопление

Намаляването на температурата на охлаждащата течност ви позволява да постигнете ефективна работа на циркулационните помпи.

Контурът за подово отопление е хоризонтален и обхваща голяма площ. Силата, която циркулационната помпа придава на потока, се изразходва за преодоляване на линейни и локални съпротивления. Изчисляването на помпата за подово отопление зависи от диаметъра, грапавостта на тръбата, фитингите и дължината на веригата.

Основният параметър за изчисление е производителността на помпата във веригата с ниско налягане:

H = (P × L + ΣK) / 1000, (m), където

H е напорът на циркулационната помпа, m;

P - хидравлична загуба на дълъг метър (паспортни данни от производителя), паскал / метър;

L е максималната дължина на тръбите във веригата, m;

K е коефициентът на мощност за локални съпротивления.

K = K1 + K2 + K3където

K1 - съпротивление на адаптери и тройници, връзки (1,2);

К2 е съпротивлението на клапаните (1,2);

K3 - съпротивление на смесителния блок в отоплителната система (1.3).

Степента на ефективност на циркулационната помпа се определя по формулата:

G = Q / (1,16 × ∆t), (m³ / час), където

Q е топлинното натоварване на отоплителния кръг (W);

1.16 - специфичен топлинен капацитет на водата (Wh / kgC);

∆t - отвеждане на топлината в системата (за вериги с ниско налягане 5 ÷ 10 ° С).

Таблица 5. Зависимост на мощността на блока от площта на отопляваните помещения (за хидравлично изчисляване на топъл под):

Подова площ, м2		Капацитет на циркулационната помпа за подово отопление, m³ / h
80 ÷ 120		1,5
120 ÷ 160		2,0
160 ÷ 200		2,5
200 ÷ 240		3,0
240 ÷ 280		4,0

 

Полезен съвет! Мощността на блока се състои от сумата от разходите на всички вериги. В случай на необичайно студено време е необходимо да се осигури резерв на капацитета на помпата от 15 ÷ 20%.

Изчисляване на разходите за подово отопление

Газов котел и подова хидравлична верига свързва колектора. Еднородният поток на топлоносителя се осигурява чрез автоматично регулиране, използвайки балансиращи и термостатични клапани. Възвратният клапан предпазва помпено-смесителния блок.

Таблица 6. Елементи на пълен комплект топли подове:

Име на предмета	Размер и единица	Единична цена (RUB)
Хидроизолация	ролка (1,5 × 50 м)	от 2000г
Демпферна лента	25 м	от 500
Екранираща топлоизолация (експандиран полистирол)	1100 × 800 × 38 мм	769
Тръба	16 ÷ 20 мм	50 ÷ 80
Бетонна замазка: цимент сухи смеси	50 кг 25 кг	125 200
Събрана колекторна група	2 изхода	4600
Помпа и смесител: термостатична глава, балансиращи и термостатични клапани, циркулационна помпа	комплект	от 20 000

 

Общите разходи за подово отопление се определят от площта на помещението, оборудването, качеството на материала и метода на работа. Партидното формиране на топъл под осигурява съвместимост на елементите и ефективно нагряване в температурни диапазони. Фабричното оборудване намалява разходите за материали с 1,5-2 пъти.

Собственикът на къщата може да направи изчисление на водно отопляеми подове, да монтира системата със собствените си ръце, ако има достатъчен запас от знания в топлотехниката, хидравликата, материалознанието и опит в извършването на водопроводни работи. Масата положителни примери от живота е вдъхновяваща. Всеки обаче трябва да носи „свое куфарче“, собственият му дом не е трамплин за експерименти.