Hoe een warme vloer te berekenen aan de hand van het voorbeeld van een watersysteem

De effectiviteit van een warme vloer wordt door veel factoren beïnvloed. Zonder er rekening mee te houden, zelfs als het systeem correct is gemonteerd en de meest moderne materialen worden gebruikt voor de installatie, zal de echte warmte-efficiëntie niet aan de verwachtingen voldoen.

Daarom moeten installatiewerkzaamheden worden voorafgegaan door een competente berekening van de warme vloer, en pas dan kan een goed resultaat worden gegarandeerd.

Het ontwerpen van een verwarmingssysteem is niet goedkoop, dus veel ambachtslieden maken hun eigen berekeningen. Mee eens, het idee om de kosten van het plaatsen van een warme vloer te verlagen, lijkt erg verleidelijk.

We zullen u vertellen hoe u een project maakt, welke criteria u in overweging moet nemen bij het kiezen van de parameters van het verwarmingssysteem en een stapsgewijze berekeningsprocedure opschrijven. Voor de duidelijkheid hebben we een voorbeeld opgesteld voor het berekenen van een warme vloer.

De eerste gegevens voor de berekening

Aanvankelijk zal een goed gepland ontwerp- en installatiewerk in de toekomst verrassingen en onaangename problemen verlichten.

Bij het berekenen van een warme vloer moet u uitgaan van de volgende gegevens:

• muurmateriaal en ontwerpkenmerken;
• de grootte van de kamer in het plan;
• type afwerking;
• ontwerp van deuren, ramen en hun plaatsing;
• lay-out van structurele elementen in plan.

Om een ​​competent ontwerp uit te voeren, moet rekening worden gehouden met het vastgestelde temperatuurregime en de mogelijkheid van aanpassing.

Voor een ruwe berekening wordt aangenomen dat 1 m² Het verwarmingssysteem moet warmteverlies van 1 kW compenseren. Als een waterverwarmingscircuit wordt gebruikt als aanvulling op het hoofdsysteem, is het vereist om slechts een deel van het warmteverlies te dekken

Er zijn aanbevelingen over de temperatuur op de vloer, voor een comfortabel verblijf in kamers voor verschillende doeleinden:

• 29 ° C - woongedeelte;
• 33 ° C- bad, kamers met een zwembad en anderen met een hoge vochtigheidsindicator;
• 35 ° C - koude zones (bij toegangsdeuren, buitenmuren, enz.).

Het overschrijden van deze waarden brengt oververhitting van zowel het systeem zelf als de afwerklaag met daaropvolgende onvermijdelijke schade aan het materiaal met zich mee.

Na voorlopige berekeningen kunt u de warmtedragertemperatuur kiezen die optimaal is voor persoonlijke sensaties, de belasting van het verwarmingscircuit bepalen en pompapparatuur aanschaffen die perfect omgaat met het stimuleren van de koelmiddelbeweging. Het is geselecteerd met een marge van koelvloeistofstroom van 20%.

Het opwarmen van dekvloeren met een capaciteit van meer dan 7 cm kost veel tijd en daarom proberen ze bij het installeren van watersystemen de opgegeven limiet niet te overschrijden. Vloerkeramiek wordt beschouwd als de meest geschikte coating op watervloeren Vloerverwarming past niet onder parket vanwege zijn ultra-lage thermische geleidbaarheid.

In de ontwerpfase moet worden besloten of de vloerverwarming de belangrijkste warmteleverancier zal zijn of alleen zal worden gebruikt als aanvulling op de radiatorverwarmingstak. Het aandeel thermische verliezen dat hij moet compenseren hangt hiervan af. Het kan variëren van 30% tot 60% met variaties.

De tijd voor het verwarmen van de watervloer hangt af van de dikte van de elementen in de dekvloer. Water als koelmiddel is zeer effectief, maar het systeem zelf is moeilijk te installeren.

Bepaling van parameters van een warme vloer

Het doel van de berekening is om de omvang van de warmtebelasting te verkrijgen. Het resultaat van deze berekening is van invloed op de vervolgstappen. De gemiddelde wintertemperatuur in een specifieke regio, de geschatte temperatuur in de kamers en de warmteoverdrachtscoëfficiënt van plafond, muren, ramen en deuren beïnvloeden op hun beurt de warmtebelasting.

De oorzaak van warmteverlies zijn slecht geïsoleerde muren, ramen, deuren van het huis. Het grootste percentage warmte verlaat het ventilatiesysteem en het dak (+)

Het eindresultaat van berekeningen daarvoor vloerverwarming apparaat het type water hangt af van de beschikbaarheid van extra verwarmingstoestellen, inclusief warmteafvoer van mensen die in huis wonen en huisdieren. Zorg ervoor dat u rekening houdt met de berekening van de aanwezigheid van infiltratie.

Een van de belangrijke parameters is de configuratie van de kamers, dus je hebt een plattegrond van het huis en de bijbehorende secties nodig.

Methode voor het berekenen van warmteverlies

Door deze parameter te definiëren, komt u erachter hoeveel warmte de vloer moet genereren voor het welzijn van de mensen in de kamer, u kunt de ketel, pomp en vloer oppakken naar vermogen. Met andere woorden: de warmte die door de verwarmingscircuits wordt afgegeven, moet het warmteverlies van het gebouw compenseren.

De relatie tussen deze twee parameters wordt uitgedrukt door de formule:

Mp = 1,2 x Qwaar

• Mp - vereist lusvermogen;
• Q - warmteverlies.

Om de tweede indicator te bepalen, worden metingen en berekeningen van het gebied van ramen, deuren, vloeren en buitenmuren gemaakt. Aangezien de vloer wordt verwarmd, wordt geen rekening gehouden met de oppervlakte van deze omhullende structuur. Metingen worden gedaan aan de buitenkant met het vastleggen van de hoeken van het gebouw.

Bij de berekening wordt rekening gehouden met zowel de dikte als de warmtegeleidingscoëfficiënt van elk van de constructies. Normatieve waarden warmtegeleidingscoëfficiënt (λ) voor de meest gebruikte materialen kan van de tabel worden gehaald.

Uit de tabel kunt u de waarde van de coëfficiënt nemen voor de berekening. Het is belangrijk om de waarde van de thermische weerstand van het materiaal van de leverancier te achterhalen als de ramen zijn gemaakt van metaal-kunststof (+)

De berekening van warmteverlies wordt afzonderlijk uitgevoerd voor elk element van het gebouw, met behulp van de formule:

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

• R - thermische weerstand van het materiaal waarvan de omhullende structuur is gemaakt;
• S - oppervlakte van het structurele element;
• tv en tn - de temperatuur is respectievelijk intern en extern, terwijl de tweede indicator wordt genomen op de laagste waarde;
• b - extra warmteverlies in verband met de oriëntatie van het gebouw ten opzichte van de windstreken.

De thermische weerstandsindex (R) wordt gevonden door de dikte van de structuur te delen door de warmtegeleidingscoëfficiënt van het materiaal waaruit het is gemaakt.

De waarde van de coëfficiënt b hangt af van de oriëntatie van het huis:

• 0,1 - noord, noordwest of noordoost;
• 0,05 - west, zuidoost;
• 0 - zuid, zuidwest.

Als u het probleem overweegt bij het berekenen van een vloerverwarming, wordt het begrijpelijker.

Concreet rekenvoorbeeld

Laten we zeggen dat de muren van het huis voor niet-permanente bewoning, 20 cm dik, zijn gemaakt van cellenbetonblokken. De totale oppervlakte van de binnenmuren minus raam en deuropeningen is 60 m². Buitentemperatuur is -25 ° С, intern + 20 ° С, de constructie is gericht op het zuidoosten.

Aangezien het warmtegeleidingsvermogen van de blokken λ = 0,3 W / (m ° * C) is, kunnen we het warmteverlies door de muren berekenen: R = 0,2 / 0,3 = 0,67 m² ° C / W.

Warmteverlies wordt ook waargenomen door de stuclaag. Als de dikte 20 mm is, dan Rpcs. = 0,02 / 0,3 = 0,07 m² ° C / W. De som van deze twee indicatoren geeft de waarde van warmteverlies door de muren: 0,67 + 0,07 = 0,74 m² ° C / W.

Met alle initiële gegevens, vervang ze door de formule en krijg het warmteverlies van een kamer met dergelijke muren: Q = 1 / 0,74 * (20 - (-25)) * 60 * (1 + 0,05) = 3831,08 W.

Op dezelfde manier worden warmteverliezen berekend via de resterende omhullende constructies: ramen, deuropeningen en dakbedekking.

De warmte die door de verwarmingscircuits wordt geleverd, is mogelijk niet voldoende om de lucht in het huis tot de gewenste waarde te verwarmen als hun vermogen wordt onderschat. Bij overmatig vermogen zal er koelvloeistof overlopen

Om het warmteverlies via het plafond te bepalen, moet de thermische weerstand ervan gelijk zijn aan de waarde voor het geplande of bestaande type isolatie: R = 0,18 / 0,041 = 4,39 m² ° C / W.

Het plafondoppervlak is identiek aan het vloeroppervlak en bedraagt ​​70 m². Door deze waarden in de formule te vervangen, wordt warmteverlies verkregen door de bovenste omhullende structuur: Q-zweet. = 1 / 4,39 * (20 - (-25)) * 70 * (1 + 0,05) = 753,42 W.

Om het warmteverlies door het oppervlak van de ramen te bepalen, moet u hun gebied berekenen. Als er 4 ramen zijn met een breedte van 1,5 m en een hoogte van 1,4 m, is hun totale oppervlakte: 4 * 1,5 * 1,4 = 8,4 m².

Als de fabrikant afzonderlijk de thermische weerstand voor het raam met dubbele beglazing en het profiel aangeeft - respectievelijk 0,5 en 0,56 m² ° C / W, dan is Rokon = 0,5 * 90 + 0,56 * 10) / 100 = 0,56 m² ° C / Di Hier zijn 90 en 10 de aandelen die aan elk vensterelement kunnen worden toegeschreven.

Op basis van de verkregen gegevens gaan de verdere berekeningen verder: Q-venster = 1 / 0,56 * (20 - (-25)) * 8,4 * (1 + 0,05) = 708,75 watt.

De buitendeur heeft een oppervlakte van 0,95 * 2,04 = 1,938 m². Vervolgens 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.

Omdat buitendeuren vaak openen, gaat er veel warmte verloren. Daarom is het belangrijk om ervoor te zorgen dat ze goed sluiten

Als gevolg hiervan zullen warmteverliezen zijn: Q = 3831,08 +753,42 + 708,75 + 212,95 + 7406,25 = W.

Een extra 10% voor luchtinfiltratie wordt toegevoegd aan dit resultaat, dan Q = 7406,25 + 740,6 = 8146,85 watt.

Nu kunt u het thermische vermogen van de vloer bepalen: Mp = 1, * 8146,85 = 9776,22 W of 9,8 kW.

De nodige warmte om de lucht te verwarmen

Als het huis voorzien van ventilatiesysteem, dan moet een deel van de door de bron opgewekte warmte worden besteed aan het verwarmen van de van buiten komende lucht.

Gebruik voor berekening de formule:

Qc. = c * m * (tv - tn)waar

• c = 0,28 kg⁰С en geeft de warmtecapaciteit van de luchtmassa aan;
• m Het symbool geeft het massadebiet van buitenlucht in kg aan.

De laatste parameter wordt verkregen door het totale luchtvolume te vermenigvuldigen met het volume van alle kamers, op voorwaarde dat de lucht elk uur wordt bijgewerkt met een dichtheid die varieert afhankelijk van de temperatuur.

De grafiek toont de afhankelijkheid van de dichtheid van lucht van de temperatuur.De gegevens zijn nodig om de hoeveelheid warmte te berekenen die nodig is om de luchtmassa die het huis binnenkomt te verwarmen als gevolg van geforceerde ventilatie (+)

Als het gebouw 400 m binnenkomt³/ h, dan m = 400 * 1.422 = 568,8 kg / h. Qc. = 0.28 * 568.8 * 45 = 7166.88 watt.

In dit geval zal het vereiste thermische vermogen van de vloer aanzienlijk toenemen.

Berekening van het benodigde aantal buizen

Voor het apparaat van de vloer met waterverwarming, anders pijp leggen methodengekenmerkt door hun vorm: een slang van drie soorten - de eigenlijke slang, hoekig, dubbel en slak. In één gemonteerd circuit is een combinatie van verschillende vormen te vinden. Soms wordt voor de centrale vloerzone een slak gekozen en voor de randen een van de slangensoorten.

'Slak' is een rationele keuze voor grote kamers met een eenvoudige geometrie. In kamers die erg langwerpig zijn of een complexe vorm hebben, is het beter om een ​​"slang" te gebruiken (+)

De afstand tussen de pijpen wordt de stap genoemd. Bij het kiezen van deze parameter moet aan twee vereisten worden voldaan: de voet van de voet mag het temperatuurverschil in afzonderlijke zones van de vloer niet voelen en de leidingen moeten zo efficiënt mogelijk worden gebruikt.

Voor grensgebieden van de vloer wordt een steek van 100 mm aanbevolen. In andere gebieden kunt u een steekkeuze maken in het bereik van 150 tot 300 mm.

De isolatie van de vloer is belangrijk. Op de begane grond moet de dikte minstens 100 mm bedragen. Hiervoor wordt minerale wol of geëxtrudeerd polystyreenschuim gebruikt.

Om de lengte van de buis te berekenen, is er een eenvoudige formule:

L = S / N * 1.1waar

• S - gebied van de contour;
• N - legstap;
• 1,1 - marge voor buiging 10%.

Voeg aan de uiteindelijke waarde een stuk pijp toe dat vanaf de collector is gelegd naar de bedrading van het warme circuit, zowel op de retour als op de stroom.

Rekenvoorbeeld.

Beginwaarden:

• het gebied - 10 m²;
• collector afstand - 6 m;
• het leggen van toonhoogte - 0,15 m.

De oplossing voor het probleem is eenvoudig: 10 / 0,15 * 1,1 + (6 * 2) = 85,3 m.

Gebruik metalen kunststof buizen tot een lengte van 100 m en kies meestal een diameter van 16 of 20 mm. Bij een buislengte van 120-125 m moet de doorsnede 20 mm² zijn.

Het ontwerp met één circuit is alleen geschikt voor kamers met een kleine oppervlakte. De vloer in grote kamers is verdeeld in verschillende circuits in een verhouding van 1: 2 - de lengte van de constructie moet de breedte 2 keer overschrijden.

De eerder berekende waarde is de lengte pijpen voor de vloer in het algemeen. Om het plaatje compleet te maken, moet u echter de lengte van een afzonderlijke contour markeren.

Deze parameter wordt beïnvloed door de hydraulische weerstand van het circuit, bepaald door de diameter van de geselecteerde leidingen en het watervolume per tijdseenheid. Als deze factoren worden verwaarloosd, zal het drukverlies zo groot zijn dat geen enkele pomp ervoor zorgt dat het koelmiddel circuleert.

Bepaling van het debiet van de leiding afhankelijk van de geselecteerde legstap

Contouren van dezelfde lengte - dit is een ideaal geval, maar komt in de praktijk zelden voor, omdat de oppervlakte van de panden voor verschillende doeleinden heel verschillend is en het simpelweg niet praktisch is om de lengte van de contouren op één waarde te brengen. Professionals laten een verschil in pijplengte toe van 30 tot 40%.

De waarde van de diameter van de collector en de doorvoer van de mengeenheid bepalen het toegestane aantal lussen dat erop is aangesloten. In het paspoort van de mengeenheid staat altijd de waarde van de warmtebelasting waarvoor deze is ontworpen.

Veronderstel bandbreedteverhouding (Kvs) is 2,23 m³/ h Met deze coëfficiënt zijn bepaalde pompmodellen bestand tegen een belasting van 10 tot 15 watt.

Om het aantal circuits te bepalen, moet u de thermische belasting van elk circuit berekenen. Als de oppervlakte van de verwarmde vloer 10 m² is en de warmteoverdracht 1 m², dan is de indicator Kvs is 80 watt, dan 10 * 80 = 800 watt. Dit betekent dat de mengeenheid 15.000 / 800 = 18,8 kamers of circuits kan leveren met een oppervlakte van 10 m².

Deze indicatoren zijn maximaal en ze kunnen alleen theoretisch worden toegepast, maar in werkelijkheid moet het cijfer met ten minste 2 en vervolgens 18 - 2 = 16 contouren worden verlaagd.

Behoefte aan selectie mengeenheid (collector) kijk of hij zoveel conclusies heeft.

Controle van de juistheid van de selectie van de diameter van de buizen

Om te controleren of het pijpgedeelte correct is geselecteerd, kunt u de formule gebruiken:

υ = 4 * Q * 10ᶾ / n * d²

Als de snelheid overeenkomt met de gevonden waarde, wordt het buisgedeelte correct geselecteerd. Regelgevende documenten staan ​​een maximale snelheid van 3 m / s toe. met een diameter tot 0,25 m, maar de optimale waarde is 0,8 m / s. omdat bij een toename van de waarde het geluidseffect in de pijpleiding toeneemt.

Aanvullende informatie over de berekening van vloerverwarmingsbuizen wordt gegeven in dit artikel.

We berekenen de circulatiepomp

Om het systeem zuinig te laten zijn, heeft u het nodig pak de circulatiepomp opzorgen voor de nodige druk en optimale stroomsnelheid in de circuits. In de paspoorten van de pompen wordt meestal de druk in het circuit van de langste lengte en de totale stroom koelvloeistof in alle lussen aangegeven.

De druk wordt beïnvloed door hydraulische verliezen:

∆ h = L * Q² / k1waar

• L - de lengte van de contour;
• Q - waterverbruik l / s;
• k1 - coëfficiënt die verliezen in het systeem kenmerkt, de indicator kan worden gehaald uit de hydraulische referentietabellen of uit het apparatuurpaspoort.

Als u de druk kent, berekent u de stroom in het systeem:

Q = k * √Hwaar

k Is de stroomcoëfficiënt. Professionals accepteren het verbruik voor elke 10 m² van het huis in het bereik van 0,3-0,4 l / s.

Onder de componenten van een warmwatervloer krijgt de circulatiepomp een speciale rol. Alleen een unit met een vermogen dat 20% hoger is dan het werkelijke debiet van de koelvloeistof kan de weerstand in de leidingen overwinnen

De cijfers met betrekking tot de druk en debieten in het paspoort kunnen niet letterlijk worden genomen - dit is het maximum, maar worden in feite beïnvloed door de lengte en geometrie van het netwerk. Als de druk te hoog is, verminder dan de lengte van het circuit of vergroot de diameter van de leidingen.

Tips voor het kiezen van de dikte van de dekvloer

In de mappen vindt u informatie dat de minimale dikte van de dekvloer 30 mm is. Als de ruimte vrij hoog is, wordt een verwarming onder de dekvloer geplaatst, wat het rendement van de warmte die door het verwarmingscircuit wordt afgegeven, verhoogt.

Het meest populaire substraatmateriaal is geëxtrudeerd polystyreenschuim. De weerstand tegen warmteoverdracht is aanzienlijk lager dan die van beton.

Bij het installeren van dekvloeren, om de lineaire uitzetting van beton in evenwicht te houden, wordt de omtrek van de kamer gevormd met een demperband. Het is belangrijk om de dikte correct te kiezen. Deskundigen adviseren dat bij een ruimte van niet meer dan 100 m² een compenserende laag van 5 mm moet worden aangebracht.

Als het gebied groter is vanwege de lengte van meer dan 10 m, wordt de dikte berekend met de formule:

b = 0,55 * Lwaar

L - dit is de lengte van de kamer in m.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Over de berekening en installatie van een warme hydraulische vloer, deze videobeelden:

De video geeft praktische aanbevelingen voor het leggen van de vloer. Informatie helpt om fouten te voorkomen die geliefden gewoonlijk maken:

Berekening maakt het mogelijk om een ​​"warme vloer" -systeem te ontwerpen met optimale prestaties. Het is toegestaan ​​om verwarming te installeren met paspoortgegevens en aanbevelingen.

Het zal werken, maar professionals adviseren toch om tijd te besteden aan de berekening, zodat het systeem uiteindelijk minder energie verbruikt.

Heb je ervaring met het berekenen van een warme vloer en het voorbereiden van een CV-project? Of heb je vragen over het onderwerp? Deel uw mening en laat opmerkingen achter.