Beregning af varm gulvvarme for at optimere varmesystemet

Formål og beregning af varme gulvvarme

Lavtryksopvarmningskredsløbet kan optimere radiatoropvarmningen eller give tilsvarende opvarmning til hjemmet og reducere energiomkostningerne.

Varmeelementet og kølemidlet er designfunktioner, der skelner mellem vand og elektrisk gulvvarme. Du kan beregne effekten af ​​en elektrisk gulvvarme ved hjælp af online regnemaskiner, der er sendt på specialiserede tjenester på Internettet. I denne artikel vil vi se nærmere på formålet med og beregningen af ​​effekten af ​​vandopvarmede gulve.

Tabel 1. Anbefalet specifik effekt af gulvvarme fra vand pr. Arealenhed:

Designfunktioner i en boligbygning		Gulvvarmeeffekt, W / m2 (min / maks.)
Ekstra (komfort) opvarmning
Byggeår for bygningen - indtil 1996, klimaregion - Europæisk del af Rusland		80/120
Byggeår for bygningen - efter 1996 (forbedret udvendig isolering, kælder- og tagisolering, dobbeltvinduer), klimaregion - den europæiske del af Rusland		50/80
I værelser med trægulve (under- og undergulv)		80/80
Loggier (altaner) med dobbeltrude og isolering		140/180
Hovedvarme af huset
Køkkener, stuer på første og anden sal (mindst 3/4 af det opvarmede område)		150/∞

Varme Q (W), der producerer 1 kvadratmeter lavtryksvandskredsløb, er den samlede strøm af strålende (≈ 4,9 W / m²) og konvektiv (≈ 6,1 W / m²) energi:

Q =

[α_l× (t_køn - t_Okay) + a_til× (t_køn - t_luft)] × S, (W), hvor

a_l og α_til - strålende og konvektive energistrømme, W / m²;

t_køn - gulvtemperatur, ° C

t_Okay - temperatur på vægge og loft, ° C

t_luft - stuetemperatur, ° C

S - nyttigt konturareal, m2.

Forklaring til skema 1 og 2 til beregning af et varmt gulv:

1 - gulvplade; 2 - isolering (ekspanderet polystyren); 3 - strygejern (færdiglavet tørblanding eller cement-sandmørtel); 4 - rør; 5 - selvklæbende kompensationstape; 6 - forstærkningsbur eller mesh (fastgørelse); 7 - laminatgulve eller klæbende lag til fliser; 8 - efterbehandling gulvbelægning; 9 - vandtætning 10 - væg.

a - rørhældning (0,15 ÷ 0,3 m); b - afstand fra lejevæggen (0,3 m); c - isoleringstykkelse (0,02 ÷ 0,1 m); f er tykkelsen af ​​armeringsnet (0,04 ÷ 0,1 m); d - strygejernets samlede tykkelse (0,03 ÷ 0,07 m); r, Dy - rørtykkets vægtykkelse og indre diameter; g - afretningstykkelse over røret (0,3 m); k er tykkelsen af ​​underlaget eller laget af fliselim (0, 005 ÷ 0,01 m); h er gulvbelægningens tykkelse (0,015 ÷ 0,025 m).

Beregningen af ​​gulvvarme bestemmer varmeforbruget i en beboelsesbygning i overensstemmelse med lovgivningsmæssige dokumenter om termisk beskyttelse af bygninger og varmekonstruktion:

Q = (α_l + α_til) × S × (t_køn - t_luft), (W);

t_køn = Q / [(a_l + α_til) × S] + t_luft, (° C);

ved S = 1 m², t_køn = Q / (a_l + α_til) + t_luft(° C).

Når stuetemperatur opvarmes med 1 grad, overføres varme fra gulvoverfladen til luften:

∆t = t_køn - t_luft = 1 ° C;

Q = (α_l + α_til) × S × ∆t = (4,9 + 6,1) × 1 × 1 = 11 (W).

De ideelle forhold, under hvilke vandoverførslen i vandkredsen pr. Kvadratmeter opvarmet gulv til opvarmning af luften i rummet med 1 ° C er 11 W / m². Jo højere temperaturen i rummet er, desto hurtigere opvarmes rummet, og jo lavere er energibærerens energiforbrug. Gulvvarmesystemet er at foretrække til opvarmning af isolerede huse med permanent bopæl. Gennemsnitligt tilladt varmetab er 65 W / m².

For at beregne varmeoverførslen på et varmt gulv er der specielle programmer, der findes på ressourcerne på netværket. For at afklare problemet foreslår vi, at du gør dig fortrolig med videoen "Beregning af varmeoverførsel fra et varmt gulv".

Varmebærertemperatur

Varmemediets temperatur i kredsløbet afhænger af varmebelastningen, lægningens stigning, rørdiameteren, gulvet på gulvet og gulvbelægningens materiale. Minimumstemperaturværdierne i kredsløbet tages for parketplader og små træprodukter. Flisebelagt, metlak, keramiske fliser, porcelænsstentøj, marmor kan modstå den maksimalt tilladte temperatur i kølevæsken (55 ° C). Lavtryksopvarmningsordninger, der anvendes i praksis, har et driftsområde på 45/35 ° C.

Sanitære standarder definerer en behagelig (26 ° C) og tilladt temperaturgrænse for en menneskelig fod:

• 28 ° C i opholdsrum til permanent ophold
• 35 ° C langs omkredsen af ​​de bærende vægge i en beboelsesbygning
• 33 ° C til køkkener, badeværelser og sanitetsrum.

Gulvvarme baser

Typen af ​​overlapning påvirker materialerne og valget af lagtykkelser over og under røret. Gulvvarme er baseret på cementgulve og gulvsystemer lavet af polystyren eller trærørbrædder. Aluminiumsprofilen i skinnemodulerne fungerer som isolering af træ fra direkte kontakt med varmeelementet og til fastgørelse af rør.

Relateret artikel:

Gør-det-selv vand gulvvarme, video og beskrivelse af processen. Beskrivelse af processen med installation af et vandopvarmet gulv. Dens fordele og ulemper i modsætning til andre typer gulvvarmesystemer. Valg af materialer. Video lektioner.

Kredsløbsrør på beton gulvplader arranger en betonstrygejern i kroppen. Mængden af ​​materiale og installationsberegninger for varme gulve bestemmes efter foreløbig markering af overfladen (hydraulisk eller laser niveau). Layoutplanen udføres på papir (skala 1:50). Nøjagtigheden, hvormed beregningen udføres, bestemmer materialeforbruget og arbejdshastigheden.

Overfladen, der rengøres og behandles med en polymer primer, udjævnes på forhånd, vandtætning foretages på jorden og første etage. Væggene er limet rundt om omkredsen med et spjældtape til en højde, der går under afretningen (med en lille margen). Varmeisoleringsmateriale med foliebase beskytter den specifikke varmestrøm opad i en given retning. Varmetab gennem folien overstiger ikke 5%.

Armeringen lægges oven på isoleringen, rammen giver strygejernet stivhed og giver dig mulighed for at opnå den korrekte fiksering af trinnet. Rørsløjfen er anbragt, fastgjort, sløjfen testes under tryk og fyldes med en afretningsopløsning.

Letvægts modulære systemer bruges til trækonstruktioner (undergulv eller træstammer), der ikke har evnen til at modstå høje statiske belastninger.

Beregninger af rør til et vandopvarmet gulv (længde, diameter, stigning og lægningsmetoder og rør)

Den begrænsede længde af lavtryksopvarmningskredsen skyldes den "lukkede sløjfe" -effekt, hvor tryktabet overstiger 20 kPa (0,2 bar). En stigning i pumpeeffekt, i dette tilfælde ikke en output - modstanden vil stige i forhold til stigningen i tryk.

Den estimerede længde af rør til et varmt gulv bestemmes af formlen:

L = (S / a × 1.1) + 2c, (m), hvor

L er længden af ​​konturen, m;

S - areal, kontur, m²;

a - lægningstrin, m;

1.1 - forøgelse af størrelsen på bøjningstrinet (margen);

2c - længde af forsyningsrør fra solfangeren til kredsløbet, m.

Vigtig! Det anvendelige rumareal tager hensyn til konturområdet med tilføjelse af halvdelen af ​​rørhældningen.

Varmekredsen er lagt i en afstand på 0,3 m fra væggene. Tag højde for det åbne gulvareal, der transmitterer en ensartet strålingsstrøm. Eksperter anbefaler ikke at installere varmekredsen de steder, hvor møblerne er placeret. Langvarig statisk belastning kan deformere rør.

Med et stort område af rummet er varmekredsen opdelt i sektorer. De grundlæggende zoneringsregler er formatforholdet 1/2, opvarmning af arealet i en sektor ikke mere end 30 m² og opretholdelse af samme længde og diameter for kæderne til en samler.

Tabel 2. Forholdet mellem længderne og diametrene på kredsløbsrørene:

Diameter, mm	Rørmateriale	Anbefalet sløjfelængde, m
16	metal-plastik	80 ÷ 100
18	tværbundet polyethylen	80 ÷ 120
20	metal-plast	120 ÷ 150

 

Rørlayoutets diameter og stigning afhænger af rummets varmebelastning, formål, størrelse og geometri. Varmeudbredelseszonen er proportional med rørets radius. Røret varmer et afsnit af gulvet på hver side af midten af ​​røret. Balanceret rørafstand: Dy 16 mm - 0,16 m; 20 mm - 0,2 m; 26 mm - 0,26 m; 32 mm - 0,32 m.

I produktets pasdata er den maksimale gennemstrømning af rørene angivet, på basis af hvilken den lineære trykændring beregnes. Den optimale værdi af kølevæskens hastighed i rørene vandopvarmning 0,15 ÷ 1 m / s.

Tabel 3. Afhængighed af trin på areal og sektorbelastning:

Diameter, mm	Afstand langs akserne (rørafstand), m	Optimal belastning, W / m2	Samlet (eller opdelt i sektioner) anvendelsesareal af lokalet, m2
16	0,15	80 ÷ 180	12
20	0,20	50 ÷ 80	16
26	0,25		20
32	0,30	mindre end 50	24

 

Rørlægningsmuligheder: enkle, hjørne- eller dobbeltløkker (slanger), spiraler (snegle). Til smalle korridorer og rum med uregelmæssig form anvendes slangelægning. Store områder er opdelt i sektorer. Kombineret lægning er tilladt: i kantzonen er røret lagt ud med en slange, i det væsentlige - med en snegl.

Omkring omkredsen tættere på ydervæggen og nær vinduesåbningerne passerer konturfødningen. Lægeafstanden i kantzonerne kan være mindre end afstanden mellem rør i den centrale del af rummet. Tilslutning af forstærkningerne i kantzonen er nødvendig for at øge varmestrømmen.

Vigtig! Bøjning af rør 90 ° i spiralform til tilslutning af et vandopvarmet gulv reducerer hydraulisk modstand mindre sammenlignet med lægning i sløjfer (slange).

I beregningerne af rør til et vandopvarmet gulv anvendes diametre på 16, 20, 26, 32 mm.

Til systemer med varmtvandsgulve anvendes bølgepap, rustfrit stål, kobber, metalplast, tværbundne polyethylenrørledninger. Bølgepap af et rør til gulvvarme er blevet relativt nylig for at lette installationen af ​​strukturen og reducere omkostningerne ved drejningsstigninger i længden.

Polypropylenrør har en stor bøjningsradius, så de bruges sjældent i gulvvarmesystemer.

Gulvbelægning

Typer af efterbehandlingsgulve til varme gulve: påfyldningsoverfladelinoleum laminat eller parket, fliser, keramiske fliser og metlak fliser, marmor, granit, basalt og porcelæn stentøj.

Den konstante fugtighed i rummet er kontraindiceret til trægulve, derfor bruges den ikke i badeværelser med varme gulve.

Tabel 4. Gulvbelægningers varmeledningsevne:

Materiale type	Lagtykkelse δ, m	Densitet γ, kg / m³	Varmeledningsevne koefficient λ, W / (m ° ∁)
Isoleret linoleum	0,007	1600	0,29
Fliser er flisebelagt, metlakh, keramik	0,015	1800 ÷ 2400	1,05
Laminat	0,008	850	0,1
Parketbræt	0,015 ÷ 0,025	680	0,15
Isolering (ursa)	0,18	200	0,041
Cement-sandstrygejern	0,02	1800	0,76
Armeret betonplade	0,2	2500	1,92

 

Pumpeudstyr til beregning af gulvvarme

Ved at reducere kølemiddeltemperaturen kan du opnå effektiv drift af cirkulationspumperne.

Gulvvarmekredsen er vandret og dækker et stort område. Den kraft, som cirkulationspumpen tilfører strømmen, udvides til at overvinde lineære og lokale modstande. Beregningen af ​​pumpen til gulvvarme afhænger af rørets diameter, ruhed, fittings og kredsløbets længde.

Hovedberegningsparameteren er pumpens ydelse i lavtrykskredsløbet:

H = (P × L + ΣK) / 1000, (m), hvor

H er hovedet på cirkulationspumpen, m;

P - hydraulisk tab pr. Løbende meter længde (pasdata fra producenten), pascal / meter;

L er den maksimale længde af rør i kredsløbet, m;

K er effektfaktoren for lokale modstande.

K = K1 + K2 + K3hvor

K1 - modstand på adaptere og tees, forbindelser (1,2);

K2 - modstand på ventiler (1,2);

K3 - modstand på blandeaggregatet i varmesystemet (1.3).

Graden af ​​ydeevne, som cirkulationspumpen besidder, bestemmes af formlen:

G = Q / (1,16 × ∆t), (m³ / time), hvor

Q er varmebelastningen i varmekredsen (W);

1.16 - specifik varmekapacitet for vand (Wh / kgC);

∆t - fjernelse af varme i systemet (til lavtrykskredsløb 5 ÷ 10 ° С).

Tabel 5. Afhængighed af enhedens effekt på området af de opvarmede lokaler (til hydraulisk beregning af det varme gulv):

Gulvareal, m2		Cirkulationspumpens kapacitet til gulvvarme, m³ / h
80 ÷ 120		1,5
120 ÷ 160		2,0
160 ÷ 200		2,5
200 ÷ 240		3,0
240 ÷ 280		4,0

 

Hjælpsomme råd! Enhedens effekt består af summen af ​​omkostningerne ved alle kredsløb. I tilfælde af unormalt koldt vejr er det nødvendigt at tilvejebringe en pumpekapacitetsreserve på 15 ÷ 20%.

Beregning af omkostningerne ved gulvvarme

Gaskedel og gulvets hydrauliske kredsløb forbinder manifolden. En ensartet strøm af varmebæreren tilvejebringes ved automatisk regulering ved hjælp af afbalancerings- og termostatventiler. Kontraventilen beskytter pumpeblandingsenheden.

Tabel 6. Elementer i et komplet sæt gulvvarme:

Tingens navn	Størrelse og enhed	Enhedspris (RUB)
Vandtætning	rulle (1,5 × 50 m)	fra 2000
Spjældtape	25 m	fra 500
Afskærmende varmeisolering (ekspanderet polystyren)	1100 × 800 × 38 mm	769
Trompet	16 ÷ 20 mm	50 ÷ 80
Betonbelægning: cement tørre blandinger	50 kg 25 kg	125 200
Samlergruppe assy	2 udgange	4600
Pumpe og blandeaggregat: termostatisk hoved, balancerings- og termostatventiler, cirkulationspumpe	sæt	fra 20.000

 

De samlede omkostninger til gulvvarme bestemmes af rumets område, udstyret, materialets kvalitet og arbejdsmetoden. Batchdannelse af et varmt gulv sikrer elementernes kompatibilitet og effektiv opvarmning i temperaturområdet. Fabriksudstyr reducerer materialeprisen med 1,5-2 gange.

Ejeren af ​​huset kan foretage en beregning af vandopvarmede gulve, montere systemet med egne hænder, hvis han har et tilstrækkeligt lager af viden inden for varmekonstruktion, hydraulik, materialevidenskab og erfaring med at udføre VVS-arbejde. Massen af ​​positive eksempler fra livet er inspirerende. Imidlertid bør alle have "deres egen dokumentmappe", deres eget hjem er ikke et springbræt til eksperimenter.