Kako napraviti izračun toplog poda na primjeru vodenog sustava

Na učinkovitost toplog poda utječu mnogi čimbenici. Bez njihovog uzimanja u obzir, čak i ako je sustav pravilno postavljen i za njegovu ugradnju su korišteni najmoderniji materijali, stvarna toplinska učinkovitost neće ispuniti očekivanja.

Iz tog razloga instalacijskim radovima mora prethoditi kompetentni proračun toplog poda, a tek tada se može zajamčiti dobar rezultat.

Projektiranje sustava grijanja nije jeftino, pa mnogi kućni majstori izrađuju vlastite proračune. Slažete se, ideja smanjenja troškova uređenja toplog poda izgleda vrlo primamljiva.

Reći ćemo vam kako kreirati projekt, koje kriterije uzeti u obzir pri odabiru parametara sustava grijanja i napisati korak po korak postupak izračuna. Radi jasnoće, pripremili smo primjer izračuna toplog poda.

Početni podaci za izračun

U početku će pravilno planirani tijek dizajnerskih i instalacijskih radova ublažiti iznenađenja i neugodne probleme u budućnosti.

Pri izračunavanju toplog poda potrebno je polaziti od sljedećih podataka:

• zidni materijal i značajke dizajna;
• veličina sobe u planu;
• vrsta završne obrade;
• dizajn vrata, prozora i njihovo postavljanje;
• izgled strukturnih elemenata u planu.

Za izvršavanje kompetentnog dizajna potrebno je uzeti u obzir utvrđeni temperaturni režim i mogućnost njegovog podešavanja.

Za grubi izračun pretpostavlja se da je 1 m² Sustav grijanja mora nadoknaditi gubitak topline od 1 kW. Ako se krug grijanja vode koristi kao dodatak glavnom sustavu, tada je potrebno pokriti samo dio gubitaka topline

Postoje preporuke o temperaturi na podu, koja omogućuje ugodan boravak u sobama raznih namjena:

• 29 ° C - stambeni prostor;
• 33 ° C- kupka, sobe s bazenom i ostale s pokazateljem visoke vlažnosti;
• 35 ° C - hladne zone (na ulaznim vratima, vanjskim zidovima itd.).

Prekoračenje ovih vrijednosti povlači za sobom pregrijavanje samog sustava i završnog premaza s naknadnim neizbježnim oštećenjima materijala.

Nakon preliminarnih izračuna, možete odabrati temperaturu nosača topline koja je optimalna za osobna osjetila, odrediti opterećenje kruga grijanja i kupiti crpnu opremu koja se savršeno uklapa u poticanje kretanja rashladne tekućine. Odabran je s marginom protoka rashladne tekućine od 20%.

Potrebno je puno vremena za zagrijavanje estriha kapaciteta veće od 7 cm. Stoga, kada instalirate vodovodne sustave, pokušavaju ne premašiti navedenu granicu. Podna keramika smatra se najprikladnijim premazom na vodenim podovima, a podno grijanje se ne uklapa u parket zbog svoje izuzetno niske toplinske vodljivosti.

U fazi projektiranja treba odlučiti hoće li podno grijanje biti glavni opskrbljivač toplinom ili će se koristiti samo kao dodatak grani grijanja radijatora. O tome ovisi udio gubitaka toplinske energije koji on mora nadoknaditi. Može varirati od 30% do 60% s varijacijama.

Vrijeme zagrijavanja vodnog poda ovisi o debljini elemenata koji su uključeni u estrih. Voda kao rashladno sredstvo je vrlo učinkovita, ali sam sustav je teško instalirati.

Određivanje parametara toplog poda

Svrha izračuna je dobiti vrijednost toplinskog opterećenja. Rezultat ovog izračuna utječe na sljedeće korake. Zauzvrat, prosječna zimska temperatura u određenom području, procijenjena temperatura unutar prostorija i koeficijent prolaska topline na stropu, zidovima, prozorima i vratima utječu na toplinsko opterećenje.

Uzrok gubitka topline su slabo izolirani zidovi, prozori, vrata kuće. Najveći postotak topline odlazi kroz ventilacijski sustav i krov (+)

Konačni rezultat izračuna prije uređaj za podno grijanje vrsta vode ovisit će o dostupnosti dodatnih uređaja za grijanje, uključujući rasipanje topline kod ljudi koji žive u kući i kućnih ljubimaca. Obavezno uzmite u obzir izračun prisutnosti infiltracije.

Jedan od važnih parametara je konfiguracija prostorija, pa vam je potreban tlocrt kuće i odgovarajući odjeljci.

Metoda izračunavanja gubitaka topline

Ako definirate ovaj parametar, saznat ćete koliko topline pod mora proizvesti za dobrobit ljudi u sobi, možete pokupiti bojler, pumpu i pod prema snazi. Drugim riječima: toplina odašiljana iz krugova grijanja trebala bi nadoknaditi gubitak topline zgrade.

Odnos između ta dva parametra izražava se formulom:

Mp = 1,2 x Qgdje

• Mp - potrebna snaga petlje;
• P - gubitak topline.

Da biste odredili drugi pokazatelj, izrađuju se mjerenja i proračuni površine prozora, vrata, poda, vanjskih zidova. Budući da će se pod zagrijati, površina ove ogradne konstrukcije se ne uzima u obzir. Mjerenja se obavljaju izvana s hvatanjem uglova zgrade.

U proračunu će se uzeti u obzir i debljina i koeficijent toplinske vodljivosti svake od konstrukcija. Normativne vrijednosti koeficijent toplinske vodljivosti (λ) za najčešće korištene materijale možete uzeti iz tablice.

Iz tablice možete uzeti vrijednost koeficijenta za izračun. Važno je saznati vrijednost toplinske otpornosti materijala od dobavljača ako su prozori izrađeni od metal-plastike (+)

Izračun gubitka topline provodi se zasebno za svaki element zgrade, koristeći formulu:

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

• R - toplinski otpor materijala od kojeg je izrađena ogradna konstrukcija;
• S - područje konstrukcijskog elementa;
• tv i tn - temperatura je unutarnja, odnosno vanjska, dok se drugi pokazatelj uzima na najnižoj vrijednosti;
• b - dodatni gubici topline povezani s orijentacijom zgrade u odnosu na kardinalne točke.

Indeks toplinskog otpora (R) pronalazimo dijeljenjem debljine konstrukcije s koeficijentom toplinske vodljivosti materijala od kojeg je izrađena.

Vrijednost koeficijenta b ovisi o orijentaciji kuće:

• 0,1 - sjever, sjeverozapad ili sjeveroistok;
• 0,05 - zapad, jugoistok;
• 0 - jug, jugozapad.

Razmotrite li to pitanje na bilo kojem primjeru izračunavanja vodenog podnog grijanja, postaje jasnije.

Primjer konkretnog izračuna

Recimo da su zidovi kuće za neprestani boravak, debljine 20 cm, napravljeni od gaziranih betonskih blokova. Ukupna površina zidova koji se zatvaraju minus prozorski i vratni otvori je 60 m². Vanjska temperatura je -25 ° C, unutarnja + 20 ° C, konstrukcija je orijentirana na jugoistok.

S obzirom da je toplinska vodljivost blokova λ = 0,3 W / (m ° * C), možemo izračunati gubitak topline kroz zidove: R = 0,2 / 0,3 = 0,67 m² ° C / W.

Gubitak topline također se opaža kroz sloj štukature. Ako je njegova debljina 20 mm, tada Rpcs. = 0,02 / 0,3 = 0,07 m² ° C / W. Zbroj ova dva pokazatelja dat će vrijednost gubitka topline kroz zidove: 0,67 + 0,07 = 0,74 m² ° C / W.

Imajući sve početne podatke, zamijenite ih u formulu i dobijete toplinski gubitak prostorije s takvim zidovima: Q = 1 / 0,74 * (20 - (-25)) * 60 * (1 + 0,05) = 3831,08 W.

Na isti se način toplinski gubici izračunavaju kroz preostale ogradne konstrukcije: prozore, vrata i krovište.

Toplina koju osiguravaju krugovi grijanja možda neće biti dovoljna za zagrijavanje zraka unutar kuće do željene vrijednosti ako je njihova snaga podcijenjena. S viškom snage doći će do prelijevanja rashladne tekućine

Da biste odredili gubitak topline kroz strop, uzmite njegov toplinski otpor jednak vrijednosti planirane ili postojeće vrste izolacije: R = 0,18 / 0,041 = 4,39 m² ° C / W.

Površina stropa identična je površini poda i iznosi 70 m². Zamjenjujući ove vrijednosti u formuli, gubici topline dobivaju se kroz gornju ogradnu strukturu: Q znoj. = 1 / 4,39 * (20 - (-25)) * 70 * (1 + 0,05) = 753,42 W.

Da biste odredili gubitak topline kroz površinu prozora, morate izračunati njihovu površinu. Ako postoje 4 prozora širine 1,5 m i visine 1,4 m, njihova ukupna površina bit će: 4 * 1,5 * 1,4 = 8,4 m².

Ako proizvođač zasebno naznači toplinski otpor dvostrukog stakla i prozora - 0,5 i 0,56 m² ° C / W, tada je Rokon = 0,5 * 90 + 0,56 * 10) / 100 = 0,56 m² ° C / uto Ovdje su 90 i 10 dijeljenja koja se mogu pripisati svakom elementu prozora.

Na temelju dobivenih podataka nastavljaju se daljnji izračuni: Q prozor = 1 / 0,56 * (20 - (-25)) * 8,4 * (1 + 0,05) = 708,75 vata.

Vanjska vrata imaju površinu od 0,95 * 2,04 = 1,938 m². Tada 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.

Budući da se vanjska vrata često otvaraju, kroz njih se gubi puno topline. Stoga je važno osigurati njihovo čvrsto zatvaranje

Zbog toga će gubici topline biti: Q = 3831,08 +753,42 + 708,75 + 212,95 + 7406,25 = W.

Tom se rezultatu dodaje dodatnih 10% za infiltraciju zraka, a zatim Q = 7406,25 + 740,6 = 8146,85 vata.

Sada možete odrediti toplinsku snagu poda: Mp = 1, * 8146,85 = 9776,22 W ili 9,8 kW.

Potrebna toplina za zagrijavanje zraka

Ako je kuća opremljen ventilacijskim sustavom, tada bi dio topline koju izvor stvara trebao potrošiti na zagrijavanje zraka koji dolazi izvana.

Za proračun primijenite formulu:

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

• c = 0,28 kg⁰S i označava toplinski kapacitet zračne mase;
• m Simbol označava masni protok vanjskog zraka u kg.

Posljednji parametar se dobiva množenjem ukupne zapremine zraka jednakom volumenu svih prostorija, pod uvjetom da se zrak svakih sat vremena ažurira gustoćom koja varira ovisno o temperaturi.

Grafikon prikazuje ovisnost gustoće zraka od njegove temperature.Podaci su potrebni za izračunavanje količine topline potrebne za zagrijavanje zračne mase koja ulazi u kuću kao rezultat prisilne ventilacije (+)

Ako zgrada ulazi na 400 m³/ h, tada je m = 400 * 1.422 = 568.8 kg / h. QB. = 0,28 * 568,8 * 45 = 7166,88 vata.

U tom će se slučaju potrebna toplinska snaga poda značajno povećati.

Proračun potrebnog broja cijevi

Za uređaj poda s grijanjem vodom, različit metode polaganja cijevikarakteriziran njihovim oblikom: zmija tri vrste - stvarna zmija, kutna, dvostruka i puž. U jednom montiranom krugu može se naći kombinacija različitih oblika. Ponekad se izabere puž za zonu središnjeg poda, a za rubove odabere se jedna od vrsta zmija.

"Puž" je racionalan izbor za velike prostorije jednostavne geometrije. U sobama koje su vrlo izdužene ili imaju složen oblik, bolje je koristiti "zmiju" (+)

Udaljenost između cijevi naziva se korak. Pri odabiru ovog parametra moraju se ispuniti dva zahtjeva: podnožje stopala ne smije osjetiti temperaturnu razliku u pojedinim zonama poda, a cijevi se trebaju koristiti što je moguće efikasnije.

Za granične dijelove poda preporučuje se nagib od 100 mm. U ostalim područjima možete odabrati odabir visine tona u rasponu od 150 do 300 mm.

Važna je izolacija poda. U prizemlju njegova debljina treba doseći najmanje 100 mm. U tu svrhu koristi se mineralna vuna ili ekstrudirana polistirenska pjena.

Da biste izračunali duljinu cijevi, postoji jednostavna formula:

L = S / N * 1.1gdje

• S - područje konture;
• N - korak polaganja;
• 1,1 - marža za savijanje 10%.

Konačnoj vrijednosti dodajte komad cijevi položene od kolektora do ožičenja toplog kruga i na povratku i na protoku.

Primjer izračuna.

Početne vrijednosti:

• područje - 10 m²;
• udaljenost kolektora - 6 m;
• visina polaganja - 0,15 m.

Rješenje problema je jednostavno: 10 / 0,15 * 1,1 + (6 * 2) = 85,3 m.

Koristeći metalno-plastične cijevi duljine do 100 m, najčešće odabiru promjer od 16 ili 20 mm. S duljinom cijevi od 120-125 m, njezin presjek treba biti 20 mm².

Dizajn s jednim krugom prikladan je samo za sobe s malim prostorom. Pod u velikim sobama podijeljen je u nekoliko krugova u omjeru 1: 2 - duljina konstrukcije trebala bi premašiti širinu za 2 puta.

Prethodno izračunata vrijednost je duljina cijevi za pod općenito. Međutim, da biste dovršili sliku, morate istaknuti duljinu zasebne konture.

Na ovaj parametar utječe hidraulički otpor kruga, određen promjerom odabranih cijevi i volumenom dovedene vode po jedinici vremena. Ako se ovi čimbenici zanemaruju, gubitak tlaka bit će toliko velik da nijedna pumpa neće uzrokovati cirkulaciju rashladne tekućine.

Određivanje protoka cijevi ovisno o odabranom koraku polaganja

Konture iste duljine - to je idealan slučaj, ali rijetko se susreće u praksi, jer je prostor prostorija za različite svrhe vrlo različit i jednostavno nije praktično dovesti duljinu kontura na jednu vrijednost. Profesionalci dopuštaju razliku u duljini cijevi od 30 do 40%.

Vrijednost promjera sakupljača i propusnosti jedinice za miješanje određuje dopušteni broj petlji spojenih na njega. U putovnici za jedinicu za miješanje uvijek možete pronaći vrijednost toplinskog opterećenja za koje je dizajnirana.

Pretpostavimo omjer propusnosti (kVS) iznosi 2,23 m³/ h S ovim koeficijentom, pojedini modeli pumpi mogu izdržati opterećenje od 10 do 15 vata.

Da biste odredili broj krugova, morate izračunati toplinsko opterećenje svakog. Ako je površina koju zauzima grijani pod 10 m², a prijenos topline je 1 m², tada je pokazatelj kVS je 80 vata, tada je 10 * 80 = 800 vata. To znači da će miješalica moći osigurati 15.000 / 800 = 18.8 prostorija ili krugova s ​​površinom od 10 m².

Ti su pokazatelji maksimalni i mogu se primijeniti samo teoretski, ali u stvarnosti se broj treba smanjiti za najmanje 2, zatim 18 - 2 = 16 kontura.

Potreba za izborom miješalica (sakupljač) vidi ima li on toliko zaključaka.

Provjera ispravnosti odabira promjera cijevi

Da biste provjerili je li odjeljak cijevi pravilno odabran, možete koristiti formulu:

υ = 4 * Q * 10ᶾ / n * d²

Kad brzina odgovara pronađenoj vrijednosti, odsječak cijevi odabran je pravilno. Regulatorni dokumenti omogućuju maksimalnu brzinu od 3 m / s. s promjerom do 0,25 m, ali optimalna vrijednost je 0,8 m / s, jer s povećanjem njegove vrijednosti, efekt buke u cjevovodu raste.

Dodatne informacije o proračunu cijevi podnog grijanja su dane u ovaj članak.

Izračunavamo cirkulacijsku pumpu

Da bi sustav bio ekonomičan, trebate pokupite cirkulacijsku pumpuosiguravajući potreban tlak i optimalnu brzinu protoka u krugovima. U putovnicama crpki obično se označava tlak u krugu najduže duljine i ukupni protok rashladne tekućine u svim petljama.

Na tlak utječu hidraulički gubici:

∆ h = L * Q² / k1gdje

• L - duljina konture;
• P - potrošnja vode l / s;
• k1 - koeficijent koji karakterizira gubitke u sustavu, pokazatelj se može uzeti iz referentnih tablica hidraulike ili iz putovnice opreme.

Znajući tlak, izračunajte protok u sustavu:

Q = k * √Hgdje

k Je li koeficijent protoka. Profesionalci prihvaćaju potrošnju na svakih 10 m² kuće u rasponu od 0,3-0,4 l / s.

Među komponentama toplog vodenog poda posebna se uloga daje cirkulacijskoj pumpi. Samo jedinica čija je snaga 20% veća od stvarne brzine protoka rashladne tekućine može prevladati otpor u cijevima

Podaci koji se odnose na pritisak i protoke navedene u putovnici ne mogu se shvatiti doslovno - to je maksimum, ali zapravo na njih utječe duljina i geometrija mreže. Ako je tlak previsok, smanjite duljinu kruga ili povećajte promjer cijevi.

Savjeti za odabir debljine estriha

U direktorijima možete pronaći informacije da je minimalna debljina estriha 30 mm. Kad je soba prilično visoka, ispod estriha postavlja se grijač, što povećava učinkovitost upotrebe topline koju daje krug grijanja.

Najpopularniji materijal za podlogu je ekstrudirana polistirenska pjena, Otpornost na prijenos topline značajno je niža od betona.

Pri postavljanju estriha, kako bi se uravnotežilo linearno širenje betona, perimetar prostorije formiran je prigušnom trakom. Važno je pravilno odabrati njegovu debljinu. Stručnjaci savjetuju da s površinom sobe koja ne prelazi 100 m² postavite kompenzacijski sloj od 5 mm.

Ako je površina veća zbog duljine veće od 10 m, debljina se izračunava prema formuli:

b = 0,55 * Lgdje

L - ovo je duljina sobe u m.

Zaključci i korisni video na temu

O proračunu i ugradnji toplog hidrauličnog poda ovaj video snimak:

Video sadrži praktične preporuke za polaganje poda. Informacije će vam pomoći da izbjegnete pogreške koje ljubavnici obično čine:

Proračun omogućuje dizajniranje sustava "toplog poda" s optimalnim performansama. Dopušteno je instalirati grijanje pomoću putovnih podataka i preporuka.

Uspijeće, ali profesionalci savjetuju da sve troši vrijeme na izračun, tako da na kraju sustav troši manje energije.

Imate li iskustva u izračunavanju toplog poda i pripremi projekta kruga grijanja? Ili imate pitanja o temi? Molimo podijelite svoje mišljenje i ostavite komentare.