Proračun topline toplog poda za optimizaciju rada sustava grijanja

Imenovanje i proračun toplinskog podnog grijanja

Niskotlačni krug grijanja može optimizirati radijatorsko grijanje ili pružiti ekvivalentno grijanje kuće i smanjiti troškove energije.

Grijaći element i rashladna tekućina dizajnerske su značajke koje razlikuju vodu i električno podno grijanje. Snagu električnog podnog grijanja možete izračunati pomoću internetskih kalkulatora koji su objavljeni na specijaliziranim servisima na Internetu. U ovom ćemo članku pobliže pogledati svrhu i izračun snage podova grijanih vodom.

Stol 1. Preporučena specifična snaga vodenog podnog grijanja po jedinici površine:

Dizajn značajke stambene zgrade		Snaga podnog grijanja, W / m2 (min / maks.)
Dodatno (komforno) grijanje
Godina izgradnje zgrade - do 1996, klimatsko područje - europski dio Rusije		80/120
Godina izgradnje zgrade - nakon 1996. (poboljšana vanjska izolacija, izolacija podruma i krova, prozori s dvostrukim ostakljenjem), klimatsko područje - europski dio Rusije		50/80
U sobama s drvenim podovima (pod i pod)		80/80
Loggias (balkoni), koji su opremljeni dvostrukim ostakljenjem i izolacijom		140/180
Glavno grijanje kuće
Kuhinje, dnevne sobe na prvom i drugom katu (najmanje 3/4 grijane površine)		150/∞

Toplina Q (W), koja proizvodi 1 četvorni metar vodenog kruga niskog tlaka, ukupni je tok zračenja (≈ 4,9 W / m²) i konvektivne (≈ 6,1 W / m²) energije:

Q =

[α_l× (t_spol - t_{u redu}) + α_do× (t_spol - t_zrak)] × S, (W), gdje

α_l i α_do - protoci zračenja i konvekcije energije, W / m²;

t_spol - temperatura poda, ° C;

t_{u redu} - temperatura zidova i stropa, ° C;

t_zrak - sobna temperatura, ° C;

S - korisna površina konture, m2.

Objašnjenje shema 1 i 2 za izračunavanje toplog poda:

1 - podna ploča; 2 - izolacija (ekspandirani polistiren); 3 - estrih (gotova suha smjesa ili cementno-pijesak mort); 4 - cijev; 5 - samoljepljiva kompenzacijska traka; 6 - kavez za ojačanje ili mreža (pričvršćivanje); 7 - laminatni pod ili ljepljivi sloj za pločice; 8 - završna podna obloga; 9 - hidroizolacija; 10 - zid.

a - korak cijevi (0,15 ÷ 0,3 m); b - udaljenost od nosećeg zida (0,3 m); c - debljina izolacije (0,02 ÷ 0,1 m); f - debljina armaturne mreže (0,04 ÷ 0,1m); d - ukupna debljina estriha (0,03 ÷ 0,07 m); r, Dy - debljina stjenke i unutarnji promjer cijevi; g - debljina estriha iznad cijevi (0,3 m); k je debljina podloge ili sloja ljepila za pločice (0, 005 ÷ 0,01 m); h je debljina podne obloge (0,015 ÷ 0,025 m).

Proračunom podnog grijanja utvrđuje se potrošnja topline stambene zgrade u skladu s regulatornim dokumentima o toplinskoj zaštiti zgrada i građevinskom toplinskom inženjerstvu:

Q = (α_l + α_do) × S × (t_spol - t_zrak), (W);

t_spol = Q / [(α_l + α_do) × S] + t_zrak, (° C);

na S = 1m², t_spol = Q / (α_l + α_do) + t_zrak, (° C).

Kada se sobna temperatura zagrije za 1 stupanj, toplina s podne površine prenosi se u zrak:

∆t = t_spol - t_zrak = 1 ° C;

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

Idealni uvjeti pod kojima prijenos topline vodenog kruga na jednom četvornom metru grijanog poda za zagrijavanje zraka u sobi za 1 ° C iznosi 11 W / m². Što je temperatura u sobi viša, to će se soba brže zagrijati i potrošnja energije topline bit će manja. Sustav podnog grijanja poželjan je za grijanje izoliranih stambenih zgrada sa stalnim prebivalištem. Prosječna dopuštena vrijednost gubitka topline 65 W / m².

Za izračunavanje prijenosa topline toplog poda postoje posebni programi koji se mogu naći na resursima na mreži. Da biste pojasnili problem, predlažemo da se upoznate s videozapisom "Izračun prijenosa topline podnim grijanjem".

Temperatura nosača topline

Temperatura grijaćeg medija u krugu ovisi o toplinskom opterećenju, koraku polaganja, promjeru cijevi, debljini estriha i materijalu podne obloge. Minimalne vrijednosti temperature u krugu uzimaju se za parketne daske i sitne proizvode od drva. Popločane, metlakhskaya, keramičke pločice, porculanski kamen, mramor mogu podnijeti maksimalnu dopuštenu temperaturu nosača topline (55 ° C). Niskotlačni sustavi grijanja koji se koriste u praksi imaju radno područje od 45/35 ° C.

Sanitarni standardi određuju ugodnu (26 ° C) i dopuštenu temperaturnu granicu za ljudsko stopalo:

• 28 ° C u dnevnim boravcima za trajni boravak;
• 35 ° C po obodu nosivih zidova stambene zgrade;
• 33 ° C za kuhinje, kupke i sanitarne prostorije.

Podno podno grijanje

Vrsta preklapanja utječe na materijale i izbor debljine sloja iznad i ispod cijevi. Osnova za podno grijanje su cementni estrihi i podni sustavi izrađeni od polistirena ili drvenih međucijevnih ploča. Aluminijski profil u modulima nosača služi kao izolacija drva od izravnog kontakta s grijaćim elementom i za pričvršćivanje cijevi.

Povezani članak:

Uradi sam vodeno podno grijanje, video i opis postupka. Opis postupka postavljanja poda grijanog vodom. Njegove prednosti i nedostaci, za razliku od ostalih vrsta podnih sustava grijanja. Izbor materijala. Video lekcije.

Kružni cjevovodi na betonu podne ploče uredite betonski estrih u tijelu. Količina materijala i izračuni ugradnje toplih podova određuju se nakon prethodnog označavanja površine (hidraulične ili laserska razina). Plan izgleda izvodi se na papiru (razmjera 1:50). Točnost s kojom se vrši proračun određuje potrošnju materijala i brzinu rada.

Površina očišćena i obrađena polimernim temeljnim premazom unaprijed se izravnava, hidroizolacija se vrši na tlima i prvim katovima. Zidovi su zalijepljeni po obodu prigušivačkom trakom do visine koja će ići ispod estriha (s malom marginom). Toplinski izolacijski materijal s folijskom podlogom štiti specifični toplinski tok prema gore u zadanom smjeru. Gubitak topline kroz foliju ne prelazi 5%.

Ojačanje se postavlja na vrh izolacije, okvir daje krutost estrihu i omogućuje postizanje ispravne fiksacije koraka. Kontura cijevi je položena, fiksirana, kontura se ispituje pod pritiskom i ispunjava otopinom estriha.

Lagani modularni sustavi koriste se za drvene konstrukcije (podnice ili trupci) koje nemaju sposobnost izdržavanja velikih statičkih opterećenja.

Proračuni cijevi za pod koji se grije vodom (duljina, promjer, korak i načini polaganja i cijevi)

Ograničena duljina niskotlačnog kruga grijanja povezana je s efektom "zatvorene petlje", u kojem gubitak tlaka prelazi 20 kPa (0,2 bara). Povećanje snage pumpe, u ovom slučaju ne i izlazne snage - otpor će se povećati proporcionalno porastu tlaka.

Procijenjena duljina cijevi za topli pod određuje se formulom:

L = (S / a × 1,1) + 2c, (m), gdje

L - duljina konture, m;

S - površina, kontura, m²;

a - korak polaganja, m;

1.1 - povećanje veličine koraka savijanja (margine);

2c - duljina dovodnih cijevi od kolektora do kruga, m.

Važno! Korisna površina prostorije uzima u obzir površinu konture uz dodatak polovice koraka cijevi.

Krug grijanja položen je na udaljenosti od 0,3 m od zidova. Uzmite u obzir otvorenu podnu površinu koja propušta jednoliki tok zračenja. Stručnjaci ne preporučuju postavljanje kruga grijanja na mjesta na kojima se postavlja namještaj. Dugotrajno statičko opterećenje može deformirati cijevi.

S velikom površinom sobe, krug grijanja podijeljen je u sektore. Osnovna pravila zoniranja su omjer 1/2, zagrijavanje površine jednog sektora ne veće od 30 m² i zadržavanje iste duljine i promjera za lance jednog kolektora.

Tablica 2. Omjer duljina i promjera cijevi kruga:

Promjer, mm	Materijal cijevi	Preporučena duljina petlje, m
16	metal-plastika	80 ÷ 100
18	umreženi polietilen	80 ÷ 120
20	metal-plastika	120 ÷ 150

 

Promjer i nagib rasporeda cijevi ovisi o toplinskom opterećenju, namjeni, veličini i geometriji prostorije. Zona raspodjele topline proporcionalna je radijusu cijevi. Cijev zagrijava dio poda sa svake strane središta cijevi. Ujednačeni razmak cijevi: Dy 16 mm - 0,16 m; 20 mm - 0,2 m; 26 mm - 0,26 m; 32 mm - 0,32 m.

Podaci o putovnici proizvoda pokazuju maksimalnu propusnost cijevi, na temelju koje se izračunava linearna promjena tlaka. Optimalna vrijednost brzine rashladne tekućine u cijevima grijanje vode 0,15 ÷ 1 m / s.

Tablica 3. Ovisnost koraka o površini i opterećenju sektora:

Promjer, mm	Udaljenost duž osi (razmak cijevi), m	Optimalno opterećenje, W / m2	Ukupna (ili podijeljena u odjeljke) korisna površina prostora, m2
16	0,15	80 ÷ 180	12
20	0,20	50 ÷ 80	16
26	0,25		20
32	0,30	manje od 50	24

 

Opcije polaganja cijevi: jednostavne, kutne ili dvostruke petlje (zmije), spirale (puževi). Za uske hodnike i prostorije nepravilnog oblika koristi se polaganje zmija. Velike površine podijeljene su u sektore. Dopušteno je kombinirano polaganje: u rubnoj zoni cijev se postavlja zmijom, u glavnom dijelu - pužem.

Oko perimetra, bliže vanjskom zidu i blizu otvora prozora, prolazi kontura. Razmak polaganja u rubnim zonama može biti manji od razmaka između cijevi u središnjem dijelu prostorije. Povezivanje ojačanja rubne zone potrebno je za povećanje snage protoka topline.

Važno! Zavoj cijevi od 90 ° u spiralnoj shemi za spajanje vode grijanog poda smanjuje hidraulički otpor manje, u usporedbi s polaganjem u petlje (zmija).

U izračunima cijevi za pod koji se grije vodom koriste se promjeri 16, 20, 26, 32 mm.

Za sustave podova s ​​toplom vodom koriste se valoviti, nehrđajući čelik, bakar, metal-plastika, umreženi polietilenski cjevovodi. Valovitost cijevi za podno grijanje postala je relativno nedavna kako bi se olakšala instalacija konstrukcije i smanjili troškovi tokarenja koji se povećavaju u duljini.

Polipropilenski cjevovodi imaju veliki radijus savijanja, pa se rijetko koriste u sustavima podnog grijanja.

Podne obloge

Vrste završnih podova za tople podove: površina za punjenje, linoleum, laminat ili parket, pločice, keramičke i metlah pločice, mramor, granit, bazalt i porculanski kamen.

Stalna vlaga u sobi kontraindicirana je za drvene podove, stoga se ne koristi u kupaonicama s toplim podovima.

Tablica 4. Toplinska vodljivost podnih obloga:

Vrsta materijala	Debljina sloja δ, m	Gustoća γ, kg / m³	Koeficijent toplinske vodljivosti λ, W / (m ° ∁)
Izolirani linoleum	0,007	1600	0,29
Pločice su popločane, metlakh, keramika	0,015	1800 ÷ 2400	1,05
Laminat	0,008	850	0,1
Parketna ploča	0,015 ÷ 0,025	680	0,15
Izolacija (ursa)	0,18	200	0,041
Estrih od cementnog pijeska	0,02	1800	0,76
Armiranobetonska ploča	0,2	2500	1,92

 

Oprema za crpljenje za proračun podnog grijanja

Smanjivanje temperature rashladne tekućine omogućuje postizanje učinkovitog rada cirkulacijskih crpki.

Krug podnog grijanja vodoravan je i pokriva veliku površinu. Sila koju cirkulacijska pumpa pridaje protoku troši se na prevladavanje linearnih i lokalnih otpora. Izračun crpke za podno grijanje ovisi o promjeru, hrapavosti cijevi, okovima i duljini kruga.

Glavni parametar proračuna je rad crpke u niskotlačnom krugu:

H = (P × L + ΣK) / 1000, (m), gdje

H je glava cirkulacijske pumpe, m;

P - hidraulički gubitak po dužnom metru duljine (podaci o putovnici proizvođača), paskal / metar;

L je maksimalna duljina cijevi u krugu, m;

K je faktor snage za lokalne otpore.

K = K1 + K2 + K3gdje

K1 - otpor na adapterima i trojkama, spojevima (1,2);

K2 - otpor na ventilima (1,2);

K3 - otpor jedinice za miješanje u sustavu grijanja (1.3).

Stupanj performansi cirkulacijske pumpe određuje se formulom:

G = Q / (1,16 × ∆t), (m³ / sat), gdje

Q je toplinsko opterećenje kruga grijanja (W);

1,16 - specifični toplinski kapacitet vode (Wh / kgC);

∆t - uklanjanje topline u sustavu (za niskotlačne krugove 5 ÷ 10 ° C).

Tablica 5. Ovisnost snage jedinice o površini grijanih prostorija (za hidraulički proračun toplog poda):

Tlocrtna površina, m2		Kapacitet cirkulacijske pumpe za podno grijanje, m³ / h
80 ÷ 120		1,5
120 ÷ 160		2,0
160 ÷ 200		2,5
200 ÷ 240		3,0
240 ÷ 280		4,0

 

Koristan savjet! Snaga jedinice sastoji se od zbroja troškova svih krugova. U slučaju nenormalnog hladnog vremena, potrebno je osigurati rezervu snage pumpe od 15 ÷ 20%.

Izračun troškova podnog grijanja

Plinski kotao a podni hidraulični krug spaja razdjelnik. Ujednačeni protok nosača topline osigurava se automatskom regulacijom, pomoću balansirajućih i termostatskih ventila. Nepovratni ventil štiti jedinicu za miješanje pumpe.

Tablica 6. Elementi kompletnog seta podnog grijanja:

Ime proizvoda	Veličina i jedinica	Jedinična cijena (RUB)
Hidroizolacija	rola (1,5 × 50 m)	iz 2000. godine
Damper traka	25 m	od 500
Zaštitna toplinska izolacija (ekspandirani polistiren)	1100 × 800 × 38 mm	769
Truba	16 ÷ 20 mm	50 ÷ 80
Betonska košuljica: cement suhe mješavine	50 kg 25 kg	125 200
Skupina kolektora	2 izlaza	4600
Pumpa i jedinica za miješanje: termostatska glava, balansirajući i termostatski ventili, cirkulacijska pumpa	postavljen	od 20.000

 

Ukupni trošak podnog grijanja određuje se površinom prostorije, opremom, kvalitetom materijala i načinom rada. Šaržno stvaranje toplog poda osigurava kompatibilnost elemenata i učinkovito zagrijavanje u temperaturnim rasponima. Tvornička oprema smanjuje troškove materijala za 1,5-2 puta.

Vlasnik kuće može napraviti izračun podova grijanih vodom, montirati sustav vlastitim rukama, ako ima dovoljnu zalihu znanja iz toplinske tehnike, hidraulike, znanosti o materijalima i iskustva u izvođenju vodovodnih radova. Masa pozitivnih primjera iz života nadahnjuje. Međutim, svatko bi trebao nositi "svoju aktovku", vlastiti dom nije odskočna daska za eksperimente.