การคำนวณความร้อนของพื้นอุ่นขึ้นอยู่กับการสูญเสียความร้อนผ่านโครงสร้างที่ปิดล้อมและพื้นที่ที่มีประโยชน์ของห้อง ข้อผิดพลาดในการคำนวณส่งผลต่อการทำงานของระบบเพิ่มการใช้พลังงานและค่าใช้จ่ายในการทำความสะอาด ข้อผิดพลาดเกิดจากการใช้ตัวบ่งชี้รวม ประสิทธิภาพของฉนวนและความแน่นของโครงสร้าง (ฐานรากผนังรับน้ำหนักเพดานหลังคาหน้าต่างกระจกสองชั้นประตูทางเข้า) รับประกันการใช้ทรัพยากรพลังงานในระบบอย่างประหยัด เครื่องทำความร้อนใต้พื้นน้ำ.
เนื้อหา
วัตถุประสงค์และการคำนวณความร้อนของพื้นอุ่น
วงจรทำความร้อนแรงดันต่ำสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการทำความร้อนหม้อน้ำหรือให้ความร้อนเทียบเท่ากับบ้านและลดต้นทุนด้านพลังงาน
องค์ประกอบความร้อนและสารหล่อเย็นเป็นคุณสมบัติการออกแบบที่แยกความแตกต่างระหว่างการทำความร้อนใต้พื้นด้วยน้ำและไฟฟ้า คุณสามารถคำนวณพลังของเครื่องทำความร้อนใต้พื้นไฟฟ้าโดยใช้เครื่องคิดเลขออนไลน์ที่โพสต์ไว้ในบริการพิเศษบนอินเทอร์เน็ต ในบทความนี้เราจะมาดูวัตถุประสงค์และการคำนวณพลังของพื้นน้ำอุ่น
ตารางที่ 1. กำลังเฉพาะที่แนะนำของการทำความร้อนใต้พื้นน้ำต่อพื้นที่หน่วย:
ลักษณะการออกแบบอาคารพักอาศัย | พลังงานความร้อนใต้พื้น W / m2 (ต่ำสุด / สูงสุด) | |
เครื่องทำความร้อนเพิ่มเติม (ความสะดวกสบาย) | ||
ปีที่สร้างอาคาร - จนถึงปี 2539 ภูมิภาคภูมิอากาศ - ส่วนยุโรปของรัสเซีย | 80/120 | |
ปีที่ก่อสร้างอาคาร - หลังปี 2539 (ปรับปรุงฉนวนภายนอกฉนวนกันความร้อนชั้นใต้ดินและหลังคาหน้าต่างกระจกสองชั้น) เขตภูมิอากาศ - ส่วนยุโรปของรัสเซีย | 50/80 | |
ในห้องที่มีพื้นไม้ (ชั้นล่างและชั้นล่าง) | 80/80 | |
Loggias (ระเบียง) ซึ่งมีกระจกสองชั้นและฉนวนกันความร้อน | 140/180 | |
เครื่องทำความร้อนหลักของบ้าน | ||
ห้องครัวห้องนั่งเล่นที่ชั้นหนึ่งและชั้นสอง (อย่างน้อย 3/4 ของพื้นที่อุ่น) | 150/∞ |
ความร้อน Q (W) ซึ่งสร้างวงจรน้ำแรงดันต่ำ 1 ตารางเมตรคือฟลักซ์ทั้งหมดของการแผ่รังสี (≈ 4.9 W / m²) และพลังงานหมุนเวียน (≈ 6.1 W / m²):
ถาม =
αล และαถึง - ฟลักซ์พลังงานที่เปล่งปลั่งและหมุนเวียน W / m²;
tเพศ - อุณหภูมิพื้น° C;
tตกลง - อุณหภูมิของผนังและเพดาน° C;
tอากาศ - อุณหภูมิห้อง° C;
S - พื้นที่ที่มีประโยชน์ของรูปร่าง m2
คำอธิบายแผนผัง 1 และ 2 สำหรับการคำนวณพื้นอุ่น:
|
|
การคำนวณความร้อนใต้พื้นจะกำหนดปริมาณการใช้ความร้อนของอาคารที่อยู่อาศัยตามเอกสารข้อกำหนดเกี่ยวกับการป้องกันความร้อนของอาคารและวิศวกรรมความร้อนในการก่อสร้าง:
Q = (αล + αถึง) × S × (ทเพศ - ทอากาศ), (W);
tเพศ = Q / [(αล + αถึง) × S] + ทอากาศ, (° C);
ที่ S = 1m², tเพศ = Q / (αล + αถึง) + tอากาศ, (° C).
เมื่ออุณหภูมิห้องร้อนขึ้น 1 องศาความร้อนจากพื้นผิวจะถูกถ่ายเทสู่อากาศ:
∆t = tเพศ - ทอากาศ = 1 ° C;
Q = (αล + αถึง) × S × ∆t = (4.9 + 6.1) × 1 × 1 = 11 (W)
สภาวะที่เหมาะสำหรับการถ่ายเทความร้อนของวงจรน้ำบนพื้นอุ่นหนึ่งตารางเมตรเพื่อให้อากาศในห้องร้อนขึ้น 1 ° C คือ 11 W / m² ยิ่งอุณหภูมิในห้องสูงขึ้นเท่าใดห้องก็จะอุ่นขึ้นเร็วขึ้นและการใช้พลังงานของตัวพาความร้อนจะลดลง ระบบทำความร้อนใต้พื้นเป็นที่นิยมในการทำความร้อนบ้านที่อยู่อาศัยที่มีฉนวนที่มีที่อยู่อาศัยถาวร ค่าเฉลี่ยของการสูญเสียความร้อนที่ยอมรับได้ 65 W / m²
ในการคำนวณการถ่ายเทความร้อนของพื้นอุ่นมีโปรแกรมพิเศษที่สามารถพบได้ในทรัพยากรบนเครือข่าย เพื่อชี้แจงปัญหานี้เราขอแนะนำให้คุณทำความคุ้นเคยกับวิดีโอ "การคำนวณการถ่ายเทความร้อนภายใต้ระบบทำความร้อนใต้พื้น"
อุณหภูมิตัวพาความร้อน
อุณหภูมิของตัวกลางให้ความร้อนในวงจรขึ้นอยู่กับภาระความร้อนระยะห่างเส้นผ่านศูนย์กลางท่อความหนาของการพูดนานน่าเบื่อและวัสดุของพื้น ค่าอุณหภูมิต่ำสุดในวงจรใช้สำหรับไม้ปาร์เก้และผลิตภัณฑ์ไม้ชิ้นเล็ก กระเบื้อง metlakhskaya กระเบื้องเซรามิกสโตนแวร์พอร์ซเลนหินอ่อนสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาตของตัวพาความร้อน (55 ° C) รูปแบบการทำความร้อนแรงดันต่ำที่ใช้ในทางปฏิบัติมีช่วงการทำงาน 45/35 ° C
มาตรฐานสุขาภิบาลกำหนดความสะดวกสบาย (26 ° C) และขีด จำกัด อุณหภูมิที่อนุญาตสำหรับเท้ามนุษย์:
- 28 ° C ในห้องนั่งเล่นสำหรับที่อยู่อาศัยถาวร
- 35 ° C ตามแนวเส้นรอบวงของผนังรับน้ำหนักของอาคารที่อยู่อาศัย
- 33 ° C สำหรับห้องครัวห้องอาบน้ำและห้องสุขาภิบาล
ฐานทำความร้อนใต้พื้น
ประเภทของการทับซ้อนมีผลต่อวัสดุและการเลือกความหนาของชั้นด้านบนและด้านล่างของท่อ การทำความร้อนใต้พื้นขึ้นอยู่กับการปาดปูนและระบบปูพื้นที่ทำจากโพลีสไตรีนหรือแผ่นไม้ระหว่างท่อ โปรไฟล์อลูมิเนียมในโมดูลชั้นวางทำหน้าที่เป็นฉนวนไม้จากการสัมผัสโดยตรงกับองค์ประกอบความร้อนและสำหรับยึดท่อ
บทความที่เกี่ยวข้อง:
เครื่องทำน้ำร้อนใต้พื้นทำด้วยตัวเองวิดีโอและคำอธิบายของกระบวนการ คำอธิบายขั้นตอนการติดตั้งพื้นน้ำอุ่น ข้อดีและข้อเสียตรงกันข้ามกับระบบทำความร้อนใต้พื้นประเภทอื่น ๆ การเลือกวัสดุ บทเรียนวิดีโอ
ท่อบนคอนกรีต แผ่นพื้น จัดให้มีการพูดนานน่าเบื่อคอนกรีตในร่างกาย การคำนวณปริมาตรของวัสดุและการติดตั้งของพื้นอุ่นจะถูกกำหนดหลังจากการทำเครื่องหมายเบื้องต้นของพื้นผิว (ไฮดรอลิกหรือ ระดับเลเซอร์). แผนผังเค้าโครงดำเนินการบนกระดาษ (มาตราส่วน 1:50) ความแม่นยำในการคำนวณจะกำหนดปริมาณการใช้วัสดุและความเร็วในการทำงาน
พื้นผิวที่ทำความสะอาดและรับการรักษาด้วยไพรเมอร์โพลีเมอร์จะได้รับการปรับระดับล่วงหน้าโดยจะทำการกันซึมบนดินและชั้นแรก ผนังติดกาวรอบปริมณฑลด้วยเทปกันกระแทกให้มีความสูงซึ่งจะอยู่ใต้การพูดนานน่าเบื่อ (โดยเว้นระยะห่างเล็กน้อย) วัสดุฉนวนกันความร้อนที่มีฐานฟอยล์จะป้องกันฟลักซ์ความร้อนจำเพาะขึ้นไปในทิศทางที่กำหนด การสูญเสียความร้อนผ่านฟอยล์ไม่เกิน 5%
การเสริมแรงวางอยู่ด้านบนของฉนวนกันความร้อนเฟรมให้ความแข็งแกร่งในการพูดนานน่าเบื่อและช่วยให้คุณสามารถแก้ไขขั้นตอนได้อย่างถูกต้อง วางท่อห่วงยึดห่วงถูกทดสอบภายใต้แรงกดและเติมด้วยวิธีการพูดนานน่าเบื่อ
ระบบโมดูลาร์น้ำหนักเบาใช้สำหรับโครงสร้างไม้ (ชั้นล่างหรือท่อนไม้) ที่ไม่มีความสามารถในการทนต่อแรงคงที่สูง
การคำนวณท่อสำหรับพื้นน้ำอุ่น (ความยาวเส้นผ่านศูนย์กลางระยะห่างและวิธีการวางและท่อ)
ความยาวที่ จำกัด ของวงจรทำความร้อนแรงดันต่ำนั้นสัมพันธ์กับเอฟเฟกต์“ วงปิด” ซึ่งการสูญเสียแรงดันเกิน 20 kPa (0.2 บาร์) การเพิ่มกำลังของปั๊มในกรณีนี้ไม่ใช่เอาต์พุต - ความต้านทานจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของความดันที่เพิ่มขึ้น
ความยาวโดยประมาณของท่อสำหรับพื้นอุ่นขึ้นอยู่กับสูตร:
L = (S / ก× 1.1) + 2c, (ม.), ที่ไหน
L - ความยาวรูปร่างม.
S - พื้นที่รูปร่างตารางเมตร
a - ขั้นตอนการวาง m;
1.1 - เพิ่มขนาดของขั้นตอนการดัด (ระยะขอบ);
2c - ความยาวของท่อจ่ายจากตัวเก็บรวบรวมถึงวงจรม.
สำคัญ! พื้นที่ห้องที่ใช้งานได้จะคำนึงถึงพื้นที่รูปร่างด้วยการเพิ่มระยะห่างของท่อครึ่งหนึ่ง
วงจรความร้อนวางไว้ที่ระยะ 0.3 ม. จากผนัง คำนึงถึงพื้นที่เปิดโล่งซึ่งส่งฟลักซ์รังสีสม่ำเสมอ ผู้เชี่ยวชาญไม่แนะนำให้ติดตั้งวงจรทำความร้อนในบริเวณที่วางเฟอร์นิเจอร์ การโหลดแบบคงที่เป็นเวลานานอาจทำให้ท่อเสียรูปได้
ด้วยพื้นที่ขนาดใหญ่ของห้องวงจรความร้อนจะแบ่งออกเป็นภาค กฎการแบ่งเขตพื้นฐานคืออัตราส่วนภาพ 1/2 โดยให้ความร้อนแก่พื้นที่หนึ่งส่วนไม่เกิน 30 ตารางเมตรและรักษาความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันสำหรับโซ่ของตัวสะสมหนึ่งตัว
ตารางที่ 2. อัตราส่วนของความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อวงจร:
เส้นผ่านศูนย์กลางมม | วัสดุท่อ | ความยาวลูปที่แนะนำม |
16 | โลหะ - พลาสติก | 80 ÷ 100 |
18 | โพลีเอทิลีนแบบเชื่อมขวาง | 80 ÷ 120 |
20 | โลหะ - พลาสติก | 120 ÷ 150 |
เส้นผ่านศูนย์กลางและระยะห่างของโครงร่างท่อขึ้นอยู่กับภาระความร้อนวัตถุประสงค์ขนาดและรูปทรงเรขาคณิตของห้อง เขตกระจายความร้อนเป็นสัดส่วนกับรัศมีของท่อ ท่อระบายความร้อนส่วนหนึ่งของพื้นแต่ละด้านของศูนย์กลางของท่อ ระยะห่างของท่อที่สมดุล: Dy 16 mm - 0.16 m; 20 มม. - 0.2 ม. 26 มม. - 0.26 ม. 32 มม. - 0.32 ม.
ข้อมูลหนังสือเดินทางของผลิตภัณฑ์ระบุปริมาณงานสูงสุดของท่อโดยคำนวณจากการเปลี่ยนแปลงความดันเชิงเส้น ค่าที่เหมาะสมที่สุดของความเร็วของสารหล่อเย็นในท่อ เครื่องทำน้ำอุ่น 0.15 ÷ 1 ม. / วินาที
ตารางที่ 3. การพึ่งพาขั้นตอนบนพื้นที่และภาระภาค:
เส้นผ่านศูนย์กลางมม | ระยะห่างตามแกน (ระยะห่างของท่อ) ม | โหลดที่เหมาะสมที่สุด W / m2 | พื้นที่ใช้สอยทั้งหมด (หรือแบ่งเป็นส่วน ๆ ) ของอาคาร, ตร.ม. |
16 | 0,15 | 80 ÷ 180 | 12 |
20 | 0,20 | 50 ÷ 80 | 16 |
26 | 0,25 | 20 | |
32 | 0,30 | น้อยกว่า 50 | 24 |
ตัวเลือกการวางท่อ: แบบเรียบง่ายมุมหรือสองห่วง (งู) เกลียว (หอยทาก) สำหรับทางเดินแคบและห้องที่มีรูปร่างผิดปกติจะใช้การวางงู พื้นที่ขนาดใหญ่แบ่งออกเป็นภาค อนุญาตให้วางแบบรวม: ในโซนขอบท่อวางด้วยงูในส่วนหลัก - ด้วยหอยทาก
รอบปริมณฑลใกล้กับผนังด้านนอกและใกล้ช่องหน้าต่างมากขึ้นฟีดรูปร่างจะผ่านไป ระยะห่างของการวางในโซนขอบอาจน้อยกว่าระยะห่างระหว่างท่อในส่วนกลางของห้อง การเชื่อมต่อการเสริมกำลังของโซนขอบเป็นสิ่งที่จำเป็นเพื่อเพิ่มพลังของการไหลของความร้อน
สำคัญ! ท่อโค้งงอ 90 °ในรูปแบบเกลียวสำหรับเชื่อมต่อพื้นอุ่นน้ำช่วยลดความต้านทานไฮดรอลิกน้อยลงเมื่อเทียบกับการวางในห่วง (งู)
ในการคำนวณท่อสำหรับพื้นน้ำอุ่นจะใช้เส้นผ่านศูนย์กลาง 16, 20, 26, 32 มม.
สำหรับระบบพื้นน้ำอุ่นจะใช้ท่อลูกฟูกสแตนเลสทองแดงโลหะพลาสติกท่อโพลีเอทิลีนแบบเชื่อมขวาง การลอนของท่อสำหรับการทำความร้อนใต้พื้นนั้นค่อนข้างเร็ว ๆ นี้เพื่ออำนวยความสะดวกในการติดตั้งโครงสร้างและลดต้นทุนในการกลึงที่เพิ่มความยาว
ท่อโพลีโพรพีลีนมีรัศมีการโค้งงอมากจึงไม่ค่อยใช้ในระบบทำความร้อนใต้พื้น
วัสดุปูพื้น
ประเภทของพื้นตกแต่งสำหรับพื้นอบอุ่น: เติมพื้นผิว, เสื่อน้ำมัน, ลามิเนตหรือไม้ปาร์เก้กระเบื้องเซรามิกและกระเบื้องเมทัลค์หินอ่อนหินแกรนิตหินบะซอลต์และพอร์ซเลน
ความชื้นคงที่ในห้องเป็นข้อห้ามสำหรับพื้นไม้ดังนั้นจึงไม่ใช้ในห้องน้ำที่มีพื้นอุ่น
ตารางที่ 4. การนำความร้อนของวัสดุปูพื้น:
ประเภทวัสดุ | ความหนาของชั้นδ, ม | ความหนาแน่นγ, kg / m³ | ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนλ, W / (m °∁) |
เสื่อน้ำมันหุ้มฉนวน | 0,007 | 1600 | 0,29 |
กระเบื้องปูกระเบื้องเมทัลค์เซรามิก | 0,015 | 1800 ÷ 2400 | 1,05 |
ลามิเนต | 0,008 | 850 | 0,1 |
กระดานปาร์เก้ | 0,015 ÷ 0,025 | 680 | 0,15 |
ฉนวนกันความร้อน (ursa) | 0,18 | 200 | 0,041 |
การพูดนานน่าเบื่อปูนซิเมนต์ทราย | 0,02 | 1800 | 0,76 |
แผ่นคอนกรีตเสริมเหล็ก | 0,2 | 2500 | 1,92 |
อุปกรณ์สูบน้ำสำหรับการคำนวณความร้อนใต้พื้น
การลดอุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นช่วยให้คุณทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพของปั๊มหมุนเวียน
วงจรทำความร้อนใต้พื้นเป็นแนวนอนและครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่ แรงที่ปั๊มหมุนเวียนส่งไปยังการไหลนั้นใช้ไปกับการเอาชนะความต้านทานเชิงเส้นและในพื้นที่ การคำนวณปั๊มสำหรับการทำความร้อนใต้พื้นขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางความหยาบของท่ออุปกรณ์และความยาวของวงจร
พารามิเตอร์การคำนวณหลักคือประสิทธิภาพของปั๊มในวงจรแรงดันต่ำ:
H = (P × L + ΣK) / 1,000, (ม.), ที่ไหน
H คือหัวของปั๊มหมุนเวียน m;
P - การสูญเสียไฮดรอลิกต่อเมตรความยาวที่วิ่ง (ข้อมูลหนังสือเดินทางจากผู้ผลิต), ปาสกาล / เมตร;
L คือความยาวสูงสุดของท่อในวงจร m;
K เป็นตัวประกอบกำลังสำหรับความต้านทานในพื้นที่
K = K1 + K2 + K3ที่ไหน
K1 - ความต้านทานต่ออะแดปเตอร์และเสื้อยืดการเชื่อมต่อ (1,2);
K2 - ความต้านทานของวาล์ว (1,2);
K3 - ความต้านทานที่หน่วยผสมในระบบทำความร้อน (1.3)
ระดับของประสิทธิภาพที่ปั๊มหมุนเวียนถูกกำหนดโดยสูตร:
G = Q / (1.16 × ∆t), (m³ / ชั่วโมง), โดยที่
Q คือภาระความร้อนของวงจรทำความร้อน (W);
1.16 - ความจุความร้อนจำเพาะของน้ำ (Wh / kgC);
∆t - การกำจัดความร้อนในระบบ (สำหรับวงจรแรงดันต่ำ 5 ÷ 10 °С)
ตารางที่ 5. การพึ่งพากำลังของหน่วยในพื้นที่ของห้องอุ่น (สำหรับการคำนวณไฮดรอลิกของพื้นอุ่น):
พื้นที่ชั้นตรม | ความจุของปั๊มหมุนเวียนสำหรับทำความร้อนใต้พื้นm³ / h | |
80 ÷ 120 | 1,5 | |
120 ÷ 160 | 2,0 | |
160 ÷ 200 | 2,5 | |
200 ÷ 240 | 3,0 | |
240 ÷ 280 | 4,0 |
คำแนะนำที่เป็นประโยชน์! กำลังของหน่วยประกอบด้วยผลรวมของต้นทุนของวงจรทั้งหมด ในกรณีที่อากาศหนาวเย็นผิดปกติจำเป็นต้องสำรองกำลังการผลิตของปั๊มไว้ที่ 15 ÷ 20%
การคำนวณต้นทุนการทำความร้อนใต้พื้น
หม้อต้มแก๊ส และวงจรไฮดรอลิกพื้นเชื่อมต่อท่อร่วมไอดี ตัวพาความร้อนไหลสม่ำเสมอโดยการควบคุมอัตโนมัติโดยใช้วาล์วปรับสมดุลและเทอร์โมสแตติก วาล์วกันกลับช่วยป้องกันชุดผสมของปั๊ม
ตารางที่ 6. องค์ประกอบของชุดทำความร้อนใต้พื้น:
ชื่อรายการ | ขนาดและหน่วย | ราคาต่อหน่วย (RUB) |
กันซึม | ม้วน (1.5 × 50 ม.) | จากปี 2000 |
เทปแดมเปอร์ | 25 ม | จาก 500 |
การป้องกันฉนวนกันความร้อน (โพลีสไตรีนที่ขยายตัว) | 1100 × 800 × 38 มม | 769 |
ทรัมเป็ต | 16 ÷ 20 มม | 50 ÷ 80 |
การพูดนานน่าเบื่อคอนกรีต: ปูนซีเมนต์ ผสมแห้ง |
50 กก 25 กก |
125 200 |
รวมกลุ่มนักสะสม | 2 เอาท์พุท | 4600 |
ปั๊มและหน่วยผสม: หัวปรับอุณหภูมิ, วาล์วปรับสมดุลและอุณหภูมิ, ปั๊มหมุนเวียน | ชุด | จาก 20,000 |
ต้นทุนรวมของการทำความร้อนใต้พื้นจะพิจารณาจากพื้นที่ของห้องอุปกรณ์คุณภาพของวัสดุและวิธีการทำงาน การก่อตัวเป็นกลุ่มของพื้นอุ่นให้ความเข้ากันได้ขององค์ประกอบและความร้อนที่มีประสิทธิภาพในช่วงอุณหภูมิ อุปกรณ์โรงงานลดต้นทุนวัสดุ 1.5-2 เท่า
เจ้าของบ้านสามารถคำนวณพื้นน้ำอุ่นติดตั้งระบบด้วยมือของเขาเองหากเขามีความรู้ด้านวิศวกรรมความร้อนระบบไฮดรอลิกส์วัสดุศาสตร์และประสบการณ์ในการทำงานประปาเพียงพอ ตัวอย่างเชิงบวกจำนวนมากจากชีวิตเป็นแรงบันดาลใจ อย่างไรก็ตามทุกคนควรพก "กระเป๋าเอกสาร" ไว้บ้านของตัวเองไม่ใช่กระโดดน้ำสำหรับการทดลอง