El càlcul de la calor del terra càlid es fa tenint en compte la pèrdua de calor a través de les estructures tancades i la superfície útil de les habitacions. Els errors de càlcul afecten el funcionament del sistema, augmenten el consum d’energia i els costos de neteja. Els errors es deuen a l’ús d’indicadors agregats. L'eficiència de l'aïllament i l'estanquitat de les estructures (fonamentació, parets de càrrega, sostres, sostres, finestres de doble vidre, portes d'entrada) garanteixen un consum econòmic de recursos energètics en el sistema calefacció per terra radiant.
Un càlcul escrupolós del projecte de calefacció per terra radiant augmenta l’eficiència energètica de tot el sistema de calefacció i redueix el cost del seu manteniment
Contingut
- 1 Cita i càlcul de la calefacció per terra radiant
- 2 Temperatura del portador de calor
- 3 Bases de calefacció per terra radiant
- 4 Càlculs de canonades per a sòls escalfats per aigua (longitud, diàmetre, pas i mètodes de col·locació i canonades)
- 5 Revestiments de terra
- 6 Equips de bombament per a càlculs de calefacció per terra radiant
- 7 Càlcul del cost de la calefacció per terra radiant
Cita i càlcul de la calefacció per terra radiant
El circuit de calefacció a baixa pressió pot optimitzar la calefacció del radiador o proporcionar una calefacció equivalent a la llar i reduir els costos energètics.
L’element calefactor i el refrigerant són característiques de disseny que distingeixen entre l’aigua i la calefacció per terra radiant elèctric. Podeu calcular la potència d’una calefacció per terra radiant elèctric mitjançant calculadores en línia que es publiquen a serveis especialitzats a Internet. En aquest article analitzarem de prop el propòsit i el càlcul de la potència dels terres escalfats per aigua.
Taula 1. Potència específica recomanada de calefacció per terra radiant per unitat de superfície:
| Característiques de disseny d’un edifici residencial | Potència de calefacció per terra radiant, W / m2 (mínim / màxim) | |
| Calefacció addicional (confort) | ||
| Any de construcció de l'edifici - fins al 1996, regió climàtica - part europea de Rússia | 80/120 | |
| Any de construcció de l'edifici - després del 1996 (aïllament exterior millorat, soterrani i sostre, finestres de doble vidre), regió climàtica - la part europea de Rússia | 50/80 | |
| En habitacions amb terres de fusta (subsòl i subsòl) | 80/80 | |
| Logies (balcons) amb doble vidre i aïllament | 140/180 | |
| Calefacció principal de la casa | ||
| Cuines, salons a la primera i segona planta (almenys 3/4 de la zona climatitzada) | 150/∞ | |
Dissipació de calor d’un sistema de calefacció mitjançant radiadors i terra radiant
La calor Q (W), que produeix 1 metre quadrat de circuit d’aigua a baixa pressió, és el flux total d’energia radiant (≈ 4,9 W / m²) i convectiva (≈ 6,1 W / m²):
Q =
αl i αa - fluxos d'energia radiant i convectiva, W / m²;
tsexe - temperatura del sòl, ° C;
tD'acord - temperatura de les parets i del sostre, ° C;
taire - temperatura ambient, ° C;
S - superfície útil del contorn, m2.
Esquema 1. Càlcul del sòl d’aigua tèbia
Explicació dels esquemes 1 i 2 per calcular un sòl càlid:
|
|
Esquema 2. Dispositiu de solera al sistema de calefacció per terra radiant
El càlcul de la calefacció per terra radiant determina el consum de calor d’un edifici residencial d’acord amb els documents normatius sobre protecció tèrmica dels edificis i enginyeria tèrmica de la construcció:
Q = (αl + αa) × S × (tsexe - taire), (W);
tsexe = Q / [(αl + αa) × S] + taire, (° C);
a S = 1m², tsexe = Q / (αl + αa) + taire, (° C).
Quan la temperatura ambient s’escalfa 1 grau, la calor de la superfície del sòl es transmet a l’aire:
∆t = tsexe - taire = 1 ° C;
Q = (αl + αa) × S × ∆t = (4,9 + 6,1) × 1 × 1 = 11 (W).
Disposició de la solera per a un sòl escalfat amb aigua
Les condicions ideals en què la transferència de calor del circuit d’aigua per metre quadrat del terra climatitzat per escalfar l’aire de l’habitació a 1 ° C és d’11 W / m². Com més alta sigui la temperatura de l'habitació, més ràpid es escalfarà l'habitació i menor serà el consum d'energia del portador de calor. El sistema de calefacció per terra radiant és preferible per escalfar cases aïllades residencials amb residència permanent. La pèrdua de calor mitjana permesa és de 65 W / m².
Per calcular la transferència de calor d’un sòl càlid, hi ha programes especials que es poden trobar als recursos de la xarxa. Per aclarir el problema, us suggerim que us familiaritzeu amb el vídeo "Càlcul de la transferència de calor des d'un terra càlid".
Temperatura del portador de calor
La temperatura del mitjà de calefacció del circuit depèn de la càrrega de calor, del pas de col·locació, del diàmetre de la canonada, del gruix de la regla i del material del revestiment del terra. Els valors mínims de temperatura del circuit es prenen per a taulers de parquet i productes de fusta de petites peces. Enrajolats, metlakh, rajoles ceràmiques, gres porcellànic i marbre poden suportar la temperatura màxima permesa del refrigerant (55 ° C). Els sistemes de calefacció a baixa pressió que s’utilitzen a la pràctica tenen un rang de funcionament de 45/35 ° C.
Les normes sanitàries defineixen un límit de temperatura còmode (26 ° C) i permès per a un peu humà:
- 28 ° C en salons per a residència permanent;
- 35 ° C al llarg del perímetre de les parets de càrrega d'un edifici residencial;
- 33 ° C per a cuines, banys i sanitaris.
Segons les normes sanitàries, la temperatura del refrigerant al bany ha de ser de 33 graus
Bases de calefacció per terra radiant
El tipus de superposició afecta els materials i l'elecció dels gruixos de la capa per sobre i per sota de la canonada. La calefacció per terra radiant es basa en soleres de ciment i sistemes de paviments fets de poliestirè o taulers inter-tubs de fusta. El perfil d'alumini dels mòduls de carril serveix com a aïllament de la fusta per contacte directe amb l'element calefactor i per a la subjecció de canonades.
Article relacionat:
Calefacció per terra sòl d'aigua de bricolatge, vídeo i descripció del procés. Descripció del procés d’instal·lació d’un terra escalfat per aigua. Els seus avantatges i desavantatges, en contrast amb altres tipus de sistemes de calefacció per terra radiant. Selecció de materials. Lliçons de vídeo.
Circuit de canonades sobre formigó lloses de terra organitzeu una regla de formigó al cos. El volum de material i els càlculs de la instal·lació dels terres càlids es determinen després del marcatge preliminar de la superfície (hidràulic o nivell làser). El pla de distribució es realitza en paper (escala 1:50). La precisió amb què es realitza el càlcul determina el consum de material i la velocitat de treball.
En la instal·lació plana del terra càlid, les lloses modulars tenen ranures per col·locar canonades del sòl d'aigua
La superfície netejada i tractada amb una imprimació de polímer s’anivella per endavant, la impermeabilització es fa als sòls i als primers pisos. Les parets s’enganxen al voltant del perímetre amb una cinta amortidora a una alçada que passarà per sota del paviment (amb un petit marge). El material d’aïllament tèrmic amb base d’alumini protegeix el flux de calor específic cap amunt en una direcció determinada. La pèrdua de calor a través del paper d'alumini no supera el 5%.
El reforç es posa sobre la part superior de l'aïllament, el marc dóna rigidesa a la regla i li permet aconseguir la correcta fixació del graó. El bucle de la canonada es col·loca, es fixa, el bucle es prova a pressió i s’omple amb una solució de solera.
Muntat al terra d’aigua tèbia amb estores especials
Els sistemes modulars lleugers s’utilitzen per a estructures de fusta (soterrani o troncs) que no tenen la capacitat de suportar càrregues estàtiques elevades.
Càlculs de canonades per a sòls escalfats per aigua (longitud, diàmetre, pas i mètodes de col·locació i canonades)
La longitud limitada del circuit de calefacció a baixa pressió es deu a l’efecte “bucle tancat”, en què la pèrdua de pressió supera els 20 kPa (0,2 bar). Un augment de la potència de la bomba, en aquest cas no una sortida, la resistència augmentarà proporcionalment a l’augment de la pressió.
És millor equipar terres d’aigua tèbia en locals on viuen permanentment i no utilitzar-los de tant en tant
La longitud estimada de les canonades per a un sòl càlid ve determinada per la fórmula:
L = (S / a × 1,1) + 2c, (m), on
L és la longitud del contorn, m;
S - àrea, contorn, m²;
a - pas de col·locació, m;
1.1 - augmentar la mida del pas de flexió (marge);
2c - longitud de les canonades d’alimentació des del col·lector fins al circuit, m.
Important! La superfície útil de l'habitació té en compte l'àrea de contorn amb l'addició de la meitat del pas de la canonada.
Disposició d’un terra d’aigua tèbia en solera de formigó
El circuit de calefacció es col·loca a una distància de 0,3 m de les parets. Tingueu en compte la superfície oberta del sòl, que transmet un flux de radiació uniforme. Els experts no recomanen instal·lar el circuit de calefacció als llocs on es col·loquen els mobles. La càrrega estàtica perllongada pot deformar les canonades.
Amb una gran superfície de la sala, el circuit de calefacció es divideix en sectors. Les regles bàsiques de zonificació són la proporció 1/2, que escalfa l'àrea d'un sector no més de 30 m² i manté la mateixa longitud i diàmetre per a les cadenes d'un col·lector.
La temperatura del mitjà de calefacció al circuit de calefacció per terra radiant depèn de la càrrega tèrmica, el pas de col·locació, el diàmetre de la canonada, el gruix de la regla i el material del revestiment del terra
Taula 2. La relació de les longituds i els diàmetres de les canonades del circuit:
| Diàmetre, mm | Material de canonada | Longitud recomanada del bucle, m |
| 16 | metall-plàstic | 80 ÷ 100 |
| 18 | polietilè reticulat | 80 ÷ 120 |
| 20 | metall-plàstic | 120 ÷ 150 |
El diàmetre i el pas del traçat de la canonada depenen de la càrrega de calor, el propòsit, la mida i la geometria de la sala. La zona de propagació de la calor és proporcional al radi de la canonada. La canonada escalfa una secció del terra a cada costat del centre de la canonada. Distància entre tubs equilibrada: Dy 16 mm - 0,16 m; 20 mm - 0,2 m; 26 mm - 0,26 m; 32 mm - 0,32 m.
Construcció de canonades de metall-plàstic per a un sòl d’aigua tèbia
A les dades del passaport dels productes, s’indica el rendiment màxim de les canonades, a partir del qual es calcula el canvi de pressió lineal. El valor òptim de la velocitat del refrigerant a les canonades escalfament d'aigua 0,15 ÷ 1 m / s.
Taula 3. Dependència del pas de la superfície i la càrrega del sector:
| Diàmetre, mm | Distància al llarg dels eixos (separació de canonades), m | Càrrega òptima, W / m2 | Superfície útil total (o dividida en seccions) del local, m2 |
| 16 | 0,15 | 80 ÷ 180 | 12 |
| 20 | 0,20 | 50 ÷ 80 | 16 |
| 26 | 0,25 | 20 | |
| 32 | 0,30 | menys de 50 | 24 |
Opcions de col·locació de canonades: bucles simples, cantonats o dobles (serps), espirals (cargols). Per a passadissos estrets i habitacions de forma irregular, s’utilitza la col·locació de serps. Les grans superfícies es divideixen en sectors. Es permet l'establiment combinat: a la zona de la vora, la canonada es posa amb una serp, a la part principal, amb un cargol.
Opcions per col·locar canonades per a terres escalfats per aigua
Al voltant del perímetre, més a prop de la paret exterior i prop de les obertures de les finestres, passa l’alimentació de contorn. L'espaiat de col·locació a les zones de vora pot ser inferior a la distància entre canonades a la part central de l'habitació. La connexió dels reforços de la zona de vora és necessària per augmentar la potència del flux de calor.
Important! Una corba de 90 ° de canonades en forma d’espiral per connectar un terra escalfat per aigua redueix menys la resistència hidràulica, en comparació amb la col·locació en bucles (serp).
En els càlculs de canonades per a terres escalfats per aigua, s’utilitzen diàmetres de 16, 20, 26, 32 mm.
Col·locar tubs de calefacció per terra d’aigua en forma d’espiral redueix la resistència hidràulica
Per a sistemes de sòls d’aigua calenta, s’utilitzen canonades de polietilè reticulat d’acer ondulat, acer inoxidable, coure, metall-plàstic. La ondulació d’una canonada per a calefacció per terra radiant s’ha fet relativament recent per tal de facilitar la instal·lació de l’estructura i reduir el cost de tornejat.
Les canonades de polipropilè tenen un gran radi de flexió, de manera que poques vegades s’utilitza en sistemes de calefacció per terra radiant.
Tub d'acer inoxidable ondulat per a calefacció per terra radiant
Revestiments de terra
Tipus de paviments d’acabat per a terres càlids: superfície d’ompliment, linòleum, laminat o parquet, rajoles, rajoles de ceràmica i metlakh, marbre, granit, basalt i gres porcelànic.
La humitat constant a l'habitació està contraindicada per als terres de fusta, per tant no s'utilitza en banys amb terres càlids.
Taula 4. Conductivitat tèrmica dels revestiments del sòl:
| Tipus de material | Gruix de la capa δ, m | Densitat γ, kg / m³ | Coeficient de conductivitat tèrmica λ, W / (m ° ∁) |
| Linòleum aïllat | 0,007 | 1600 | 0,29 |
| Les rajoles són de rajoles, metlakh, ceràmiques | 0,015 | 1800 ÷ 2400 | 1,05 |
| Laminat | 0,008 | 850 | 0,1 |
| Tauler de parquet | 0,015 ÷ 0,025 | 680 | 0,15 |
| Aïllament (ursa) | 0,18 | 200 | 0,041 |
| Solera de ciment-sorra | 0,02 | 1800 | 0,76 |
| Llosa de formigó armat | 0,2 | 2500 | 1,92 |
Dispositiu d’aigua terra càlid en una solera de formigó amb un recobriment final de rajoles
Equips de bombament per a càlculs de calefacció per terra radiant
La reducció de la temperatura del refrigerant permet aconseguir un funcionament eficient de les bombes de circulació.
El circuit de calefacció per terra radiant és horitzontal i cobreix una àmplia superfície. La força que la bomba de circulació imparteix al flux es gasta a superar les resistències lineals i locals. El càlcul de la bomba per a calefacció per terra radiant depèn del diàmetre, de la rugositat de la canonada, dels accessoris i de la longitud del circuit.
Esquema de connexió d’un sistema de calefacció amb sòl d’aigua tèbia
El paràmetre principal de càlcul és el rendiment de la bomba al circuit de baixa pressió:
H = (P × L + ΣK) / 1000, (m), on
H és el cap de la bomba de circulació, m;
P - pèrdua hidràulica per metre de longitud (dades del passaport del fabricant), pascal / metre;
L és la longitud màxima de les canonades del circuit, m;
K és el factor de potència de les resistències locals.
K = K1 + K2 + K3on
K1 - resistència en adaptadors i tees, connexions (1,2);
K2 és la resistència de les vàlvules (1,2);
K3 - resistència a la unitat de mescla del sistema de calefacció (1.3).
Característica de pressió de la bomba de circulació
El grau de rendiment de la bomba de circulació està determinat per la fórmula:
G = Q / (1,16 × ∆t), (m³ / hora), on
Q és la càrrega tèrmica del circuit de calefacció (W);
1,16 - capacitat calorífica específica de l'aigua (Wh / kgC);
∆t - eliminació de calor al sistema (per a circuits de baixa pressió 5 ÷ 10 ° С).
Armari col·lector amb sistema de calefacció per terra radiant connectat
Taula 5. Dependència de la potència de la unitat de la zona del local climatitzat (per al càlcul hidràulic del sòl calent):
| Superfície útil, m2 | Capacitat de la bomba de circulació per a calefacció per terra radiant, m³ / h | |
| 80 ÷ 120 | 1,5 | |
| 120 ÷ 160 | 2,0 | |
| 160 ÷ 200 | 2,5 | |
| 200 ÷ 240 | 3,0 | |
| 240 ÷ 280 | 4,0 | |
Consells útils! La potència de la unitat consisteix en la suma dels costos de tots els circuits. En cas de clima fred anormal, cal proporcionar una reserva de capacitat de la bomba del 15 ÷ 20%.
Un exemple d'un esquema de cablejat per a un sòl d'aigua calenta per sectors
Càlcul del cost de la calefacció per terra radiant
Caldera de gas i un circuit hidràulic de terra connecta el col·lector. La regulació automàtica proporciona un flux uniforme del portador de calor mitjançant vàlvules d'equilibri i termostàtiques. La vàlvula antiretorn protegeix la unitat de mescla de la bomba.
Taula 6. Elements d’un conjunt complet de terres càlids:
| Nom de l'ítem | Mida i unitat | Preu unitari (RUB) |
| Impermeabilització | rotllo (1,5 × 50 m) | des del 2000 |
| Cinta amortidora | 25 m | a partir de 500 |
| Aïllament tèrmic de blindatge (poliestirè expandit) | 1100 × 800 × 38 mm | 769 |
| Trompeta | 16 ÷ 20 mm | 50 ÷ 80 |
| Chapa de formigó: ciment mescles seques |
50 Kg 25 Kg |
125 200 |
| Grup de col·leccionistes reunit | 2 sortides | 4600 |
| Bomba i unitat de mescla: capçal termostàtic, vàlvules d'equilibri i termostàtiques, bomba de circulació | conjunt | de 20.000 |
El cost total de la calefacció per terra radiant ve determinat per l’àrea de la sala, l’equipament, la qualitat del material i el mètode de treball. La formació per lots d’un sòl càlid proporciona compatibilitat d’elements i escalfament efectiu en els rangs de temperatura. L’equipament de fàbrica redueix el cost dels materials en 1,5-2 vegades.
Elements d’un sistema de calefacció combinat
El propietari de la casa pot fer un càlcul de terres escalfats per aigua, muntar el sistema amb les seves pròpies mans, si disposa d’un coneixement suficient en enginyeria tèrmica, hidràulica, ciència de materials i experiència en la realització de treballs de fontaneria. La massa d’exemples positius de la vida és inspiradora. Tanmateix, tothom hauria de portar "el seu propi maletí", la seva pròpia casa no és un trampolí per a experiments.
