Sådan foretages en beregning af et varmt gulv ved hjælp af eksemplet med et vandsystem

Effektiviteten af ​​et varmt gulv er påvirket af mange faktorer. Uden at tage dem i betragtning, selvom systemet er korrekt monteret og de mest moderne materialer bruges til dets installation, vil reel varmeeffektivitet ikke leve op til forventningerne.

Af denne grund skal installationsarbejdet indledes med en kompetent beregning af det varme gulv, og først derefter kan et godt resultat garanteres.

Det er ikke billigt at designe et varmesystem, så mange hjemmearbejdere foretager deres egne beregninger. Enig, ideen om at reducere omkostningerne ved at arrangere et varmt gulv virker meget fristende.

Vi fortæller dig, hvordan du opretter et projekt, hvilke kriterier du skal overveje, når du vælger parametrene til varmesystemet og nedskriver en trinvis beregningsprocedure. For klarheds skyld har vi forberedt et eksempel på beregning af et varmt gulv.

De oprindelige data til beregningen

Oprindeligt vil et ordentligt planlagt kursus med design og installationsarbejde aflaste overraskelser og ubehagelige problemer i fremtiden.

Ved beregning af et varmt gulv er det nødvendigt at gå videre fra følgende data:

• vægmateriale og designfunktioner;
• størrelsen på rummet i planen;
• type finish;
• design af døre, vinduer og deres placering;
• layout af strukturelle elementer i plan.

For at udføre kompetent design er det nødvendigt at tage hensyn til det etablerede temperaturregime og muligheden for dets justering.

Ved en grov beregning antages det, at 1 m² Varmesystemet skal kompensere for varmetab på 1 kW. Hvis der anvendes et vandopvarmningskredsløb som en tilføjelse til hovedsystemet, er det nødvendigt at kun dække en del af varmetabet

Der er anbefalinger om temperaturen ved gulvet, hvilket giver et behageligt ophold i værelser til forskellige formål:

• 29 ° C - opholdsstue
• 33 ° C- bad, værelser med en pool og andre med en høj fugtighedsindikator;
• 35 ° C - kolde zoner (ved indgangsdøre, udvendige vægge osv.).

Overskridelse af disse værdier medfører overophedning af både selve systemet og finishbelægningen med efterfølgende uundgåelig skade på materialet.

Efter foreløbige beregninger kan du vælge den varmebærertemperatur, der er optimal til personlige fornemmelser, bestemme belastningen på varmekredsen og købe pumpeudstyr, der perfekt klarer at stimulere kølevæskens bevægelse. Det vælges med en margin på kølevæskestrømmen på 20%.

Det tager meget tid at opvarme gulv med en kapacitet på mere end 7 cm. Derfor, når man installerer vandanlæg, forsøger de ikke at overskride den specificerede grænse. Gulvkeramik betragtes som den bedst egnede belægning på vandgulv. Gulvvarme passer ikke under parket på grund af dens ultra-lave termiske ledningsevne.

På designstadiet skal det besluttes, om gulvvarmen vil være hovedvarmeleverandøren eller kun vil blive brugt som et supplement til radiatoropvarmningsgrenen. Andelen af ​​termiske energitab, som han er nødt til at kompensere, afhænger af dette. Det kan variere fra 30% til 60% med variationer.

Tidspunktet for opvarmning af vandbunden afhænger af tykkelsen på de elementer, der er inkluderet i afretningsenheden. Vand som kølemiddel er meget effektivt, men selve systemet er vanskeligt at installere.

Bestemmelse af parametre for et varmt gulv

Formålet med beregningen er at opnå størrelsen af ​​varmebelastningen. Resultatet af denne beregning påvirker de næste skridt, der er taget. Til gengæld påvirker den gennemsnitlige vintertemperatur i en bestemt region, den estimerede temperatur inde i lokalerne og varmeoverførselskoefficienten for loft, vægge, vinduer og døre varmebelastningen.

Årsagen til varmetab er dårligt isolerede vægge, vinduer, døre i huset. Den største procentdel af varme forlader gennem ventilationssystemet og taget (+)

Det endelige resultat af beregningerne før gulvvarmeenhed vandtype afhænger af tilgængeligheden af ​​yderligere varmeapparater, inklusive varmeafledning af mennesker, der bor i huset og kæledyr. Sørg for at tage hensyn til beregningen af ​​tilstedeværelsen af ​​infiltration.

En af de vigtige parametre er konfigurationen af ​​værelserne, så du har brug for en grundplan af huset og de tilsvarende sektioner.

Metode til beregning af varmetab

Ved at definere denne parameter, vil du finde ud af, hvor meget varme gulvet skal generere til trivsel hos mennesker i rummet, du kan afhente kedlen, pumpen og gulvet efter strøm. Med andre ord: varmen, der afgives af varmekredsløbene, skal kompensere for bygningens varmetab.

Forholdet mellem disse to parametre udtrykkes ved formlen:

Smp. = 1,2 x Qhvor

• Mp - krævet sløjfekraft;
• Q - varmetab.

For at bestemme den anden indikator foretages målinger og beregninger af arealet af vinduer, døre, gulve, udvendige vægge. Da gulvet bliver opvarmet, tages der ikke hensyn til området med denne lukkende struktur. Målinger foretages udvendigt med indfangning af bygningens hjørner.

Beregningen tager højde for både tykkelsen og koefficienten for varmeledningsevne for hver af konstruktionerne. Normative værdier termisk ledningsevne koefficient (λ) for de mest anvendte materialer kan hentes fra tabellen.

Fra tabellen kan du tage værdien af ​​koefficienten til beregningen. Det er vigtigt at finde ud af værdien af ​​den termiske modstand i materialet fra leverandøren, hvis vinduerne er lavet af metal (+)

Beregningen af ​​varmetab udføres separat for hvert element i bygningen ved hjælp af formlen:

Q = 1 / R * (tv-tn) * S x (1 + ∑b)hvor

• R - termisk modstand af det materiale, som den lukkede struktur er lavet af;
• S - arealet af det strukturelle element
• tv og tn - temperaturen er henholdsvis intern og ekstern, mens den anden indikator tages til den laveste værdi;
• b - yderligere varmetab forbundet med orientering af bygningen i forhold til kardinalpunkterne.

Det termiske modstandsindeks (R) findes ved at dividere strukturens tykkelse med koefficienten for varmeledningsevne for det materiale, hvorfra det er fremstillet.

Værdien af ​​koefficienten b afhænger af husets orientering:

• 0,1 - nord, nordvest eller nordøst;
• 0,05 - vest, sydøst;
• 0 - syd, sydvest.

Hvis du overvejer spørgsmålet om et hvilket som helst eksempel på beregning af en gulvvarme, bliver det mere forståeligt.

Eksempel på konkret beregning

Lad os sige, at husets vægge til ikke-permanent ophold, 20 cm tykke, er lavet af luftbetonblokke. Det samlede areal af de lukkede vægge minus vindue og døråbninger er 60 m². Udetemperatur er -25 ° С, intern + 20 ° С, konstruktionen er orienteret mod sydøst.

I betragtning af at den termiske ledningsevne for blokken er λ = 0,3 W / (m ° * C), kan vi beregne varmetabet gennem væggene: R = 0,2 / 0,3 = 0,67 m² ° C / W.

Varmetab ses også gennem stukkelaget. Hvis dens tykkelse er 20 mm, så er Rpcs. = 0,02 / 0,3 = 0,07 m² ° C / W. Summen af ​​disse to indikatorer giver værdien af ​​varmetab gennem væggene: 0,67 + 0,07 = 0,74 m² ° C / W.

Når du har alle de oprindelige data, skal du erstatte dem i formlen og få varmetabet i rummet med sådanne vægge: Q = 1 / 0,74 * (20 - (-25)) * 60 * (1 + 0,05) = 3831,08 W.

På samme måde beregnes varmetab gennem de resterende lukkende strukturer: vinduer, døråbninger og tagdækning.

Varmen, der leveres af varmekredsløbet, er muligvis ikke nok til at varme luften inde i huset til den ønskede værdi, hvis deres strøm undervurderes. Med overskydende kraft vil der være et overløb af kølevæske

For at bestemme varmetabet gennem loftet, tag dets termiske modstand lig med værdien for den planlagte eller eksisterende type isolering: R = 0,18 / 0,041 = 4,39 m² ° C / W.

Loftsområdet er identisk med gulvarealet og er 70 m². Ved at erstatte disse værdier i formlen opnås varmetab gennem den øvre lukkende struktur: Q sved. = 1 / 4,39 * (20 - (-25)) * 70 * (1 + 0,05) = 753,42 W.

For at bestemme varmetabet gennem overfladen af ​​vinduerne skal du beregne deres areal. Hvis der er 4 vinduer med en bredde på 1,5 m og en højde på 1,4 m, vil deres samlede areal være: 4 * 1,5 * 1,4 = 8,4 m².

Hvis fabrikanten separat angiver termisk modstand for dobbeltglasvinduet og profilen - henholdsvis 0,5 og 0,56 m² ° C / W, så er Rokon = 0,5 * 90 + 0,56 * 10) / 100 = 0,56 m² ° C / tir Her er 90 og 10 de aktier, der kan henføres til hvert vindueelement.

Baseret på de opnåede data fortsætter yderligere beregninger: Q-vindue = 1 / 0,56 * (20 - (-25)) * 8,4 * (1 + 0,05) = 708,75 watt.

Den ydre dør har et areal på 0,95 * 2,04 = 1,938 m². Derefter Rdv. = 0,06 / 0,14 = 0,43 m² ° C / W. Q dv. = 1 / 0,43 * (20 - (-25)) * 1.938 * (1 + 0,05) = 212,95 W.

Da udvendige døre åbner ofte, mister man meget varme gennem dem. Derfor er det vigtigt at sikre deres stramme lukning

Som et resultat vil varmetab være: Q = 3831.08 +753.42 + 708,75 + 212,95 + 7406,25 = W.

Yderligere 10% til luftinfiltrering tilføjes dette resultat, derefter Q = 7406,25 + 740,6 = 8146,85 watt.

Nu kan du bestemme gulvets termiske effekt: Mp = 1, * 8146,85 = 9776,22 W eller 9,8 kW.

Den nødvendige varme til opvarmning af luften

Hvis huset udstyret med ventilationssystem, skal en del af den varme, der genereres af kilden, bruges på at opvarme luften, der kommer udefra.

Ved beregning skal du bruge formlen:

QB. = c * m * (tv - tn)hvor

• c = 0,28 kg⁰ og angiver luftmassens varmekapacitet;
• m Symbolet viser udstrømningshastigheden for udeluften i kg.

Den sidste parameter opnås ved at multiplicere det samlede luftvolumen svarende til rumfanget i alle rum, forudsat at luften opdateres hver time med en densitet, der varierer afhængigt af temperaturen.

Grafen viser afhængigheden af ​​lufttætheden af ​​dens temperatur.Dataene er nødvendige for at beregne den mængde varme, der kræves for at opvarme luftmassen, der kommer ind i huset som et resultat af tvungen ventilation (+)

Hvis bygningen går ind i 400 m³/ h, derefter m = 400 * 1.422 = 568,8 kg / h. QB. = 0,28 * 568,8 * 45 = 7166,88 watt.

I dette tilfælde vil gulvets krævede termiske effekt øges markant.

Beregning af det krævede antal rør

For enheden på gulvet med vandopvarmning, forskellig rørlægningsmetoderkendetegnet ved deres form: en slange af tre arter - den faktiske slange, kantede, dobbelt og snegle. I et monteret kredsløb findes en kombination af forskellige former. Nogle gange vælges en snegl til den centrale gulvzone, og en af ​​slangearterne vælges til kanterne.

“Snail” er et rationelt valg til store værelser med enkel geometri. I værelser, der er meget langstrakte eller har en kompleks form, er det bedre at bruge en "slange" (+)

Afstanden mellem rørene kaldes trinnet. Når du vælger denne parameter, skal to krav være opfyldt: fodens fod bør ikke mærke temperaturforskellen i individuelle zoner på gulvet, og rørene skal bruges så effektivt som muligt.

For afgrænsning af gulvet anbefales en stigning på 100 mm. I andre områder kan du vælge et valg af tonehøjde i området fra 150 til 300 mm.

Gulvets isolering er vigtig. I stueetagen skal dens tykkelse nå mindst 100 mm. Til dette formål anvendes mineraluld eller ekstruderet polystyrenskum.

For at beregne rørets længde er der en simpel formel:

L = S / N * 1.1hvor

• S - konturens område
• N - lægningstrin
• 1,1 - margin for bøjning 10%.

Til den endelige værdi tilføjes et stykke rør lagt fra samleren til ledningerne i det varme kredsløb både ved retur og på strømmen.

Beregningseksempel.

Startværdier:

• området - 10 m²;
• samlerafstand - 6 m;
• lægning tonehøjde - 0,15 m.

Løsningen på problemet er enkel: 10 / 0,15 * 1,1 + (6 * 2) = 85,3 m.

Brug oftest metal-plastrør op til 100 m i længden, vælg oftest en diameter på 16 eller 20 mm. Med en rørlængde på 120-125 m skal dens tværsnit være 20 mm².

Enkeltkredsdesignet er kun egnet til værelser med et lille område. Gulvet i store rum er opdelt i flere kredsløb i forholdet 1: 2 - strukturens længde skal overstige bredden med 2 gange.

Den tidligere beregnede værdi er længden rør til gulvet generelt. For at fuldføre billedet skal du dog fremhæve længden af ​​en separat kontur.

Denne parameter påvirkes af kredsløbets hydrauliske modstand, bestemt af diameteren af ​​de valgte rør og mængden af ​​vand, der leveres pr. Enhedstid. Hvis disse faktorer overses, vil tryktabet være så stort, at ingen pumpe får kølemidlet til at cirkulere.

Bestemmelse af rørstrømningshastighed afhængigt af det valgte lægetrin

Konturer af samme længde - dette er en ideel sag, men sjældent støder på i praksis, fordi arealet af lokaler til forskellige formål er meget forskellige, og det er simpelthen ikke praktisk at bringe konturernes længde til en værdi. Fagfolk tillader en forskel i rørlængde fra 30 til 40%.

Værdien af ​​diameteren af ​​samleren og gennemstrømningen af ​​blandeenheden bestemmer det tilladte antal sløjfer, der er forbundet til den. I passet til blandeenheden kan du altid finde værdien på den varmebelastning, den er designet til.

Antag båndbreddeforhold (Kvs) er 2,23 m³/ h Med denne koefficient kan visse pumpemodeller modstå en belastning på 10 til 15 watt.

For at bestemme antallet af kredsløb skal du beregne den termiske belastning for hver. Hvis det optagede areal er 10 m², og varmeoverførslen er 1 m², er indikatoren Kvs er 80 watt, derefter 10 * 80 = 800 watt. Dette betyder, at blandeenheden vil være i stand til at tilvejebringe 15.000 / 800 = 18.8 rum eller kredsløb med et areal på 10 m².

Disse indikatorer er maksimale, og de kan kun anvendes teoretisk, men i virkeligheden skal tallet reduceres med mindst 2, derefter 18 - 2 = 16 konturer.

Behov for valg blandeenhed (opsamler) se om han har så mange konklusioner.

Kontrol af rigtigheden af ​​valget af rørets diameter

For at kontrollere, om rørsektionen blev valgt korrekt, kan du bruge formlen:

υ = 4 * Q * 10ᶾ / n * d²

Når hastigheden svarer til den fundne værdi, vælges rørsektionen korrekt. Reguleringsdokumenter tillader en maksimal hastighed på 3 m / s. med en diameter på op til 0,25 m, men den optimale værdi er 0,8 m / s. Da støjeffekten i rørledningen med en stigning i dens værdi øges.

Yderligere oplysninger om beregning af gulvvarmerør findes i denne artikel.

Vi beregner cirkulationspumpen

For at systemet skal være økonomisk, har du brug for afhent cirkulationspumpentilvejebringelse af det nødvendige tryk og optimal strømningshastighed i kredsløbene. I pumpernes pas angives normalt trykket i kredsløbet med den længste længde og den samlede strømningshastighed for kølevæsken i alle sløjfer.

Trykket påvirkes af hydrauliske tab:

∆ h = L * Q² / k1hvor

• L - konturens længde;
• Q - vandforbrug l / s;
• k1 - koefficient, der karakteriserer tab i systemet, indikatoren kan tages fra de hydrauliske referencetabeller eller fra udstyrspasset.

Når du kender trykket, beregnes strømmen i systemet:

Q = k * √Hhvor

k Er strømningskoefficienten. Fagfolk accepterer forbruget for hver 10 m² af huset i området 0,3-0,4 l / s.

Blandt komponenterne i et varmt vandgulv gives cirkulationspumpen en særlig rolle. Kun en enhed, hvis effekt er 20% højere end den faktiske strømningshastighed for kølevæsken, kan overvinde modstanden i rørene

De tal, der vedrører det tryk og strømningshastigheder, der er angivet i passet, kan ikke tages bogstaveligt - dette er det maksimale, men faktisk påvirkes de af netværkets længde og geometri. Hvis trykket er for højt, skal du reducere længden på kredsløbet eller øge rørens diameter.

Tip til valg af afretningstykkelse

I bibliotekerne kan du finde information om, at minimaltykkelsen på afretningen er 30 mm. Når rummet er ret højt, anbringes en varmeapparat under afrenseren, hvilket øger effektiviteten ved at bruge den varme, der afgives af varmekredsen.

Det mest populære underlagsmateriale er ekstruderet polystyrenskum. Dets varmeoverførselsmodstand er markant lavere end for beton.

Ved montering af afstrygning, for at afbalancere den lineære udvidelse af beton, dannes rumets omkreds med et spjældbånd. Det er vigtigt at vælge dens tykkelse korrekt. Eksperter rådgiver om, at der med et rumområde, der ikke overstiger 100 m², arrangeres et 5 mm kompenserende lag.

Hvis arealet er større på grund af længden over 10 m, beregnes tykkelsen ved formlen:

b = 0,55 * Lhvor

L - dette er længden på rummet i m.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Om beregning og installation af et varmt hydraulisk gulv, denne videooptagelser:

Videoen giver praktiske anbefalinger til at lægge gulvet. Information hjælper med at undgå fejl, som elskere normalt foretager:

Beregning gør det muligt at designe et "varmt gulv" -system med optimal ydelse. Det er tilladt at installere varme ved hjælp af pasdata og anbefalinger.

Det vil fungere, men fagfolk råder alligevel til at bruge tid på beregningen, så systemet til sidst bruger mindre energi.

Har du erfaring med at beregne et varmt gulv og forberede et varmekredsløbsprojekt? Eller har du spørgsmål om emnet? Del din mening og skriv kommentarer.