Calculul căldurii calde din podea pentru a optimiza funcționarea sistemului de încălzire

Numirea și calculul căldurii prin pardoseală

Circuitul de încălzire cu presiune scăzută poate optimiza încălzirea radiatorului sau poate oferi o încălzire echivalentă locuinței și reduce costurile cu energia.

Elementul de încălzire și lichidul de răcire sunt caracteristici de proiectare care disting între apă și încălzirea electrică prin pardoseală. Puteți calcula puterea unei încălziri electrice prin pardoseală utilizând calculatoare online care sunt postate pe servicii specializate pe Internet. În acest articol, vom analiza mai atent scopul și calculul puterii podelelor încălzite cu apă.

Tabelul 1. Puterea specifică recomandată pentru încălzirea prin pardoseală cu apă pe unitate de suprafață:

Caracteristicile de proiectare ale unei clădiri rezidențiale		Putere de încălzire prin pardoseală, W / m2 (minim maxim)
Încălzire suplimentară (confort)
Anul construcției clădirii - până în 1996, regiunea climatică - partea europeană a Rusiei		80/120
Anul construcției clădirii - după 1996 (izolație exterioară îmbunătățită, izolație la subsol și acoperiș, geamuri termopan), regiune climatică - partea europeană a Rusiei		50/80
În camere cu pardoseală din lemn (podea și podea)		80/80
Logii (balcoane), care sunt prevăzute cu termopan și izolație		140/180
Încălzirea principală a casei
Bucătării, camere de zi la primul și al doilea etaj (cel puțin 3/4 din zona încălzită)		150/∞

Căldura Q (W), care produce 1 metru pătrat de circuit de apă de joasă presiune, este fluxul total de energie radiantă (≈ 4,9 W / m²) și convectivă (≈ 6,1 W / m²):

Q =

[α_l× (t_gen - t_O.K) + α_la× (t_gen - t_aer)] × S, (W), unde

α_l și α_la - fluxuri de energie radiantă și convectivă, W / m²;

t_gen - temperatura pardoselii, ° C;

t_O.K - temperatura pereților și a tavanului, ° C;

t_aer - temperatura camerei, ° C;

S - suprafața utilă a conturului, m2.

Explicația schemelor 1 și 2 pentru calcularea unei podele calde:

1 - planșeu; 2 - izolație (polistiren expandat); 3 - șapă (amestec uscat gata sau mortar de ciment-nisip); 4 - țeavă; 5 - bandă de compensare autoadezivă; 6 - cușcă sau plasă de întărire (fixare); 7 - pardoseală laminată sau strat adeziv pentru plăci; 8 - acoperirea podelei de finisare; 9 - impermeabilizare; 10 - perete.

a - pasul conductei (0,15 ÷ 0,3 m); b - distanța față de peretele portant (0,3 m); c - grosimea izolației (0,02 ÷ 0,1 m); f - grosimea ochiurilor de armare (0,04 ÷ 0,1m); d - grosimea totală a șapei (0,03 ÷ 0,07 m); r, Dy - grosimea peretelui și diametrul interior al țevii; g - grosimea șapei deasupra conductei (0,3 m); k este grosimea substratului sau a stratului de adeziv pentru plăci (0, 005 ÷ 0,01 m); h este grosimea pardoselii (0,015 ÷ 0,025 m).

Calculul încălzirii prin pardoseală determină consumul de căldură al unei clădiri rezidențiale în conformitate cu documentele de reglementare privind protecția termică a clădirilor și ingineria termică în construcții:

Q = (α_l + α_la) × S × (t_gen - t_aer), (W);

t_gen = Q / [(α_l + α_la) × S] + t_aer, (° C);

la S = 1m², t_gen = Q / (α_l + α_la) + t_aer, (° C).

Când temperatura camerei este încălzită cu 1 grad, căldura de pe suprafața podelei este transferată în aer:

∆t = t_gen - t_aer = 1 ° C;

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

Condițiile ideale în care transferul de căldură al circuitului de apă pe un metru pătrat al pardoselii încălzite pentru încălzirea aerului din cameră cu 1 ° C este de 11 W / m². Cu cât temperatura din cameră este mai mare, cu atât camera se va încălzi mai repede și cu atât este mai mic consumul de energie al purtătorului de căldură. Sistemul de încălzire prin pardoseală este de preferat pentru încălzirea caselor rezidențiale izolate termic cu reședință permanentă. Valoarea medie admisibilă a pierderii de căldură 65 W / m².

Pentru a calcula transferul de căldură al unei podele calde, există programe speciale care pot fi găsite în resursele din rețea. Pentru a clarifica problema, vă sugerăm să vă familiarizați cu videoclipul „Calculul transferului de căldură prin încălzire prin pardoseală”.

Temperatura purtătorului de căldură

Temperatura mediului de încălzire din circuit depinde de sarcina de căldură, pasul de așezare, diametrul țevii, grosimea șapei și materialul de acoperire a pardoselii. Valorile minime de temperatură din circuit sunt luate pentru plăcile de parchet și produsele din lemn din bucăți mici. Gresie, metlakhskaya, plăci ceramice, gresie porțelanată, marmură poate rezista la temperatura maximă admisă a purtătorului de căldură (55 ° C). Schemele de încălzire la joasă presiune utilizate în practică au un domeniu de funcționare de 45/35 ° C.

Standardele sanitare determină limita de temperatură confortabilă (26 ° C) și permisă pentru piciorul uman:

• 28 ° C în camere de zi pentru reședință permanentă;
• 35 ° C de-a lungul perimetrului zidurilor portante ale unei clădiri rezidențiale;
• 33 ° C pentru bucătării, băi și camere sanitare.

Baze de încălzire prin pardoseală

Tipul de suprapunere afectează materialele și alegerea grosimii stratului deasupra și sub conductă. Încălzirea prin pardoseală se bazează pe șape de ciment și sisteme de pardoseală din polistiren sau plăci inter-tub din lemn. Profilul de aluminiu din modulele de rafturi servește drept izolație a lemnului de contactul direct cu elementul de încălzire și pentru fixarea țevilor.

Articol asociat:

Încălzire prin pardoseală cu apă, video și descriere a procesului. Descrierea procesului de instalare a unei pardoseli încălzite cu apă. Avantajele și dezavantajele sale, spre deosebire de alte tipuri de sisteme de încălzire prin pardoseală. Selectarea materialelor. Lectii video.

Circuite de conducte pe beton dale de podea aranjați o șapă de beton în corp. Volumul materialului și calculele de instalare ale pardoselilor calde sunt determinate după marcarea preliminară a suprafeței (hidraulică sau nivel laser). Planul de dispunere este realizat pe hârtie (scara 1:50). Precizia cu care se efectuează calculul determină consumul de material și viteza de lucru.

Suprafața curățată și tratată cu un grund polimeric este nivelată în prealabil, hidroizolarea se face pe soluri și etajele întâi. Pereții sunt lipiți în jurul perimetrului cu o bandă de amortizare la o înălțime care va intra sub șapă (cu o margine mică). Materialul termoizolant cu o bază de folie protejează fluxul de căldură specific în sus într-o direcție dată. Pierderea de căldură prin folie nu depășește 5%.

Armătura este așezată deasupra izolației, cadrul conferă rigiditate șapei și vă permite să realizați fixarea corectă a treptei. Bucla țevii este așezată, fixată, bucla este testată sub presiune și umplută cu o soluție de șapă.

Sistemele modulare ușoare sunt utilizate pentru structuri din lemn (podea sau bușteni) care nu au capacitatea de a rezista la sarcini statice ridicate.

Calculele țevilor pentru podeaua încălzită cu apă (lungime, diametru, pas și metode de așezare și țevi)

Lungimea limitată a circuitului de încălzire la joasă presiune este legată de efectul „buclă închisă”, în care pierderea de presiune depășește 20 kPa (0,2 bari). O creștere a puterii pompei, în acest caz nu o ieșire - rezistența va crește proporțional cu creșterea presiunii.

Lungimea estimată a țevilor pentru o podea caldă este determinată de formula:

L = (S / a × 1.1) + 2c, (m), unde

L - lungimea conturului, m;

S - suprafață, contur, m²;

a - pas de așezare, m;

1.1 - creșterea dimensiunii pasului de îndoire (marjă);

2c - lungimea conductelor de alimentare de la colector la circuit, m.

Important! Suprafața utilă a camerei ia în considerare zona de contur cu adăugarea a jumătate din pasul conductei.

Circuitul de încălzire este așezat la o distanță de 0,3 m de pereți. Luați în considerare suprafața deschisă a podelei, care transmite un flux uniform de radiații. Experții nu recomandă instalarea circuitului de încălzire în locurile în care sunt așezate mobilierul. Încărcarea statică prelungită poate deforma țevile.

Cu o suprafață mare a camerei, circuitul de încălzire este împărțit în sectoare. Regulile de bază de zonare sunt raportul de aspect 1/2, încălzind suprafața unui sector nu mai mult de 30 m² și păstrând aceeași lungime și diametru pentru lanțurile unui colector.

Masa 2. Raportul dintre lungimile și diametrele conductelor circuitului:

Diametru, mm	Materialul țevii	Lungimea recomandată a buclei, m
16	metal-plastic	80 ÷ 100
18	polietilenă reticulată	80 ÷ 120
20	metal-plastic	120 ÷ 150

 

Diametrul și pasul structurii conductelor depind de sarcina de căldură, scopul, dimensiunea și geometria camerei. Zona de distribuție a căldurii este proporțională cu raza conductei. Conducta încălzește o secțiune a podelei de fiecare parte a centrului conductei. Distanța echilibrată a țevii: Dy 16 mm - 0,16 m; 20 mm - 0,2 m; 26 mm - 0,26 m; 32 mm - 0,32 m.

Datele pașaportului produselor indică debitul maxim al conductelor, pe baza căruia se calculează modificarea presiunii liniare. Valoarea optimă a vitezei lichidului de răcire din conducte Încălzire a apei 0,15 ÷ 1 m / s.

Tabelul 3. Dependența pasului de suprafață și de încărcarea sectorului:

Diametru, mm	Distanța de-a lungul axelor (distanța țevilor), m	Sarcină optimă, W / m2	Suprafața utilă totală (sau împărțită în secțiuni) a spațiilor, m2
16	0,15	80 ÷ 180	12
20	0,20	50 ÷ 80	16
26	0,25		20
32	0,30	mai puțin de 50	24

 

Opțiuni de așezare a țevilor: bucle simple, colțare sau dublă (șerpi), spirale (melci). Pentru coridoarele înguste și încăperile de formă neregulată, se folosește așezarea șerpilor. Suprafețele mari sunt împărțite în sectoare. Este permisă așezarea combinată: în zona de margine, țeava este așezată cu un șarpe, în partea principală - cu un melc.

În jurul perimetrului, mai aproape de peretele exterior și lângă deschiderile ferestrelor, trece alimentarea conturului. Distanța de așezare în zonele de margine poate fi mai mică decât distanța dintre țevi în partea centrală a camerei. Conectarea armăturilor zonei de margine este necesară pentru a crește puterea fluxului de căldură.

Important! O curbă de 90 ° a țevilor într-o schemă spirală pentru conectarea unei podele încălzite cu apă reduce mai puțin rezistența hidraulică, în comparație cu așezarea în bucle (șarpe).

În calculele conductelor pentru o podea încălzită cu apă, sunt utilizate diametre de 16, 20, 26, 32 mm.

Pentru sistemele de podele cu apă caldă, se utilizează conducte din polietilenă ondulată, din oțel inoxidabil, cupru, metal-plastic, reticulat. Ondularea unei țevi pentru încălzirea prin pardoseală a devenit relativ recentă pentru a facilita instalarea structurii și a reduce costurile de strunjire în lungime.

Tubulatura din polipropilenă are o rază mare de îndoire, deci este rar utilizată în sistemele de încălzire prin pardoseală.

Pardoseli

Tipuri de pardoseli de finisare pentru pardoseli calde: suprafața de umplere, linoleum, laminat sau parchet, gresie, faianță ceramică și metlakh, marmură, granit, bazalt și gresie porțelanată.

Umiditatea constantă din cameră este contraindicată pentru pardoseala din lemn, prin urmare nu este utilizată în băile cu podele calde.

Tabelul 4. Conductivitatea termică a pardoselilor:

Tip de material	Grosimea stratului δ, m	Densitate γ, kg / m³	Coeficientul de conductivitate termică λ, W / (m ° ∁)
Linoleum izolat	0,007	1600	0,29
Plăcile sunt dale, metakh, ceramică	0,015	1800 ÷ 2400	1,05
Laminat	0,008	850	0,1
Scândură de parchet	0,015 ÷ 0,025	680	0,15
Izolație (ursa)	0,18	200	0,041
Șapă de ciment-nisip	0,02	1800	0,76
Placă de beton armat	0,2	2500	1,92

 

Echipamente de pompare pentru calcule de încălzire prin pardoseală

Reducerea temperaturii lichidului de răcire vă permite să realizați o funcționare eficientă a pompelor de circulație.

Circuitul de încălzire prin pardoseală este orizontal și acoperă o suprafață mare. Forța pe care pompa de circulație o conferă fluxului este cheltuită pentru depășirea rezistențelor liniare și locale. Calculul pompei pentru încălzirea prin pardoseală depinde de diametrul, rugozitatea țevii, armăturile și lungimea circuitului.

Parametrul principal de calcul este performanța pompei în circuitul de joasă presiune:

H = (P × L + ΣK) / 1000, (m), unde

H este capul pompei de circulație, m;

P - pierderi hidraulice pe metru rulant de lungime (date pașaport de la producător), pascal / metru;

L este lungimea maximă a conductelor din circuit, m;

K este factorul de putere pentru rezistențele locale.

K = K1 + K2 + K3Unde

K1 - rezistență pe adaptoare și tee, conexiuni (1,2);

K2 este rezistența la supape (1,2);

K3 - rezistență la unitatea de amestecare din sistemul de încălzire (1.3).

Gradul de performanță pe care îl deține pompa de circulație este determinat de formula:

G = Q / (1,16 × ∆t), (m³ / oră), unde

Q este sarcina de căldură a circuitului de încălzire (W);

1.16 - capacitatea termică specifică a apei (Wh / kgC);

∆t - eliminarea căldurii în sistem (pentru circuite de joasă presiune 5 ÷ 10 ° С).

Tabelul 5. Dependența puterii unității de zona incintei încălzite (pentru calculul hidraulic al podelei calde):

Suprafața etajului, m2		Capacitatea pompei de circulație pentru încălzirea prin pardoseală, m³ / h
80 ÷ 120		1,5
120 ÷ 160		2,0
160 ÷ 200		2,5
200 ÷ 240		3,0
240 ÷ 280		4,0

 

Sfaturi utile! Puterea unității constă în suma costurilor tuturor circuitelor. În caz de vreme rece anormală, este necesar să se asigure o rezervă de capacitate a pompei de 15 ÷ 20%.

Calculul costului încălzirii prin pardoseală

Cazan pe gaz iar circuitul hidraulic de podea conectează colectorul. Un flux uniform al purtătorului de căldură este asigurat de reglarea automată, utilizând supape de echilibrare și termostatice. Supapa de reținere protejează unitatea de amestecare a pompei.

Tabelul 6. Elementele unui set complet de încălzire prin pardoseală:

Numele articolului	Dimensiune și unitate	Preț unitar (RUB)
Impermeabilizare	rola (1,5 × 50 m)	din 2000
Banda de amortizare	25 m	de la 500
Izolație termică de protecție (polistiren expandat)	1100 × 800 × 38 mm	769
Trompeta	16 ÷ 20 mm	50 ÷ 80
Șapă de beton: ciment amestecuri uscate	50 Kg 25 Kg	125 200
Grup de colecționari asamblat	2 ieșiri	4600
Pompa și unitatea de amestecare: cap termostatic, supape de echilibrare și termostatice, pompă de circulație	a stabilit	de la 20.000

 

Costul total al încălzirii prin pardoseală este determinat de zona camerei, de echipament, de calitatea materialului și de metoda de lucru. Formarea în lot a unei pardoseli calde asigură compatibilitatea elementelor și încălzirea eficientă în intervalele de temperatură. Echipamentul din fabrică reduce costul materialelor de 1,5-2 ori.

Proprietarul casei poate face un calcul al pardoselilor încălzite cu apă, poate instala sistemul cu propriile mâini, dacă are un stoc suficient de cunoștințe în inginerie termică, hidraulică, știința materialelor și experiență în efectuarea lucrărilor de instalații sanitare. Masa exemplelor pozitive din viață este inspiratoare. Cu toate acestea, toată lumea ar trebui să poarte „propria servietă”, propria lor casă nu este o trambulină pentru experimente.