Jak provést výpočet teplé podlahy pomocí příkladu vodního systému

Účinnost teplé podlahy je ovlivněna mnoha faktory. Bez jejich zohlednění, i když je systém správně namontován a pro jeho instalaci jsou použity nejmodernější materiály, skutečná tepelná účinnost nesplní očekávání.

Z tohoto důvodu musí instalačním pracím předcházet příslušný výpočet teplé podlahy a teprve potom lze zaručit dobrý výsledek.

Navrhování topného systému není levné, takže mnoho domácích řemeslníků provádí vlastní výpočty. Souhlasíte, myšlenka na snížení nákladů na zajištění teplé podlahy se zdá být velmi lákavá.

Řekneme vám, jak vytvořit projekt, jaká kritéria je třeba vzít v úvahu při výběru parametrů topného systému a zapsat postup výpočtu krok za krokem. Pro přehlednost jsme připravili příklad výpočtu teplé podlahy.

Počáteční data pro výpočet

Správně naplánovaný průběh projekčních a instalačních prací zpočátku uvolní překvapení a nepříjemné problémy v budoucnosti.

Při výpočtu teplé podlahy je třeba vycházet z následujících údajů:

• materiál stěny a konstrukční prvky;
• velikost místnosti v plánu;
• druh povrchové úpravy;
• návrh dveří, oken a jejich umístění;
• rozložení strukturálních prvků v plánu.

Pro provedení příslušného návrhu je nutné zohlednit zavedený teplotní režim a možnost jeho úpravy.

Pro hrubý výpočet se předpokládá, že 1 m² Topný systém musí kompenzovat tepelné ztráty 1 kW. Pokud se jako doplněk k hlavnímu systému používá okruh ohřevu vody, je nutné pokrýt pouze část tepelné ztráty

Existují doporučení ohledně teploty na podlaze, která poskytuje pohodlný pobyt v pokojích pro různé účely:

• 29 ° C - obytná plocha;
• 33 ° C- koupelna, pokoje s bazénem a další s indikátorem vysoké vlhkosti;
• 35 ° C - studené zóny (u vstupních dveří, vnějších stěn atd.).

Překročení těchto hodnot má za následek přehřátí samotného systému a povrchové úpravy s následným nevyhnutelným poškozením materiálu.

Po předběžných výpočtech si můžete vybrat teplotu nosiče tepla, která je optimální pro osobní pocity, určit zatížení topného okruhu a zakoupit čerpací zařízení, které dokonale zvládne stimulaci pohybu chladicí kapaliny. Je vybrán s rozpětím průtoku chladiva 20%.

Zahřívání potěrů o kapacitě větší než 7 cm vyžaduje hodně času, a proto se při instalaci vodních systémů snaží překročit stanovený limit. Podlahové keramiky se považují za nejvhodnější nátěry na podlahách na bázi vody. Podlahové vytápění se díky parketům nevejde z důvodu velmi nízké tepelné vodivosti.

Ve fázi návrhu by mělo být rozhodnuto, zda bude podlahové vytápění hlavním dodavatelem tepla nebo bude použito pouze jako doplněk do větve vytápění radiátorů. Na tom závisí podíl tepelných ztrát, které musí kompenzovat. Může kolísat od 30% do 60%.

Doba ohřevu vodní dna závisí na tloušťce prvků obsažených v potěru. Voda jako chladicí kapalina je velmi účinná, ale samotný systém se obtížně instaluje.

Stanovení parametrů teplé podlahy

Účelem výpočtu je získat velikost tepelné zátěže. Výsledek tohoto výpočtu ovlivní další podniknuté kroky. Průměrná zimní teplota v určité oblasti, odhadovaná teplota uvnitř místností a součinitel přenosu tepla stropu, stěn, oken a dveří zase ovlivňují tepelné zatížení.

Příčinou tepelné ztráty jsou špatně izolované stěny, okna, dveře domu. Největší procento tepla opouští větrací systém a střechu (+)

Konečný výsledek výpočtů dříve podlahové vytápění Typ vody bude záviset na dostupnosti dalších topných zařízení, včetně odvodu tepla lidí žijících v domě a domácích mazlíčků. Nezapomeňte vzít v úvahu výpočet přítomnosti infiltrace.

Jedním z důležitých parametrů je konfigurace místností, takže potřebujete půdorys domu a odpovídající sekce.

Metoda výpočtu tepelných ztrát

Definováním tohoto parametru zjistíte, kolik tepla musí podlaha generovat pro pohodu lidí v místnosti, můžete si vyzvednout kotel, čerpadlo a podlahu podle výkonu. Jinými slovy: teplo vydávané topnými okruhy by mělo kompenzovat tepelné ztráty budovy.

Vztah mezi těmito dvěma parametry je vyjádřen vzorcem:

Mp = 1,2 x Qkde

• Mp - požadovaný výkon smyčky;
• Q - tepelné ztráty.

Ke stanovení druhého ukazatele se provedou měření a výpočty plochy oken, dveří, podlah a vnějších stěn. Protože podlaha bude vyhřívána, oblast této uzavírací struktury se nebere v úvahu. Měření se provádí na vnější straně se zachycením rohů budovy.

Výpočet bude brát v úvahu jak tloušťku, tak koeficient tepelné vodivosti každé ze struktur. Normativní hodnoty součinitel tepelné vodivosti (λ) pro nejčastěji používané materiály lze převzít z tabulky.

Z tabulky můžete vzít hodnotu koeficientu pro výpočet. Je důležité zjistit hodnotu tepelného odporu materiálu od dodavatele, pokud jsou okna vyrobena z kovového plastu (+)

Výpočet tepelných ztrát se provádí samostatně pro každý prvek budovy pomocí vzorce:

Q = 1 / R * (tv-tn) * S x (1 + ∑b)kde

• R - tepelný odpor materiálu, z něhož je uzavřená konstrukce vyrobena;
• S - plocha konstrukčního prvku;
• tv a tn - teplota je vnitřní, respektive vnější, zatímco druhý indikátor je měřen na nejnižší hodnotě;
• b - další tepelné ztráty spojené s orientací budovy vzhledem k světovým stranám.

Index tepelného odporu (R) se zjistí vydělením tloušťky struktury koeficientem tepelné vodivosti materiálu, ze kterého je vyroben.

Hodnota koeficientu b závisí na orientaci domu:

• 0,1 - sever, severozápad nebo severovýchod;
• 0,05 - západ, jihovýchod;
• 0 - jih, jihozápad.

Pokud uvažujete o problému na jakémkoli příkladu výpočtu podlahového vytápění, je to pochopitelnější.

Příklad konkrétního výpočtu

Řekněme, že stěny domu pro trvalé bydliště o tloušťce 20 cm jsou vyrobeny z pórobetonových tvárnic. Celková plocha obvodových stěn bez oken a otvorů dveří je 60 m². Venkovní teplota je -25 ° С, vnitřní + 20 ° С, konstrukce je orientována na jihovýchod.

Vzhledem k tomu, že tepelná vodivost bloků je λ = 0,3 W / (m ° * C), můžeme vypočítat tepelné ztráty stěnami: R = 0,2 / 0,3 = 0,67 m² ° C / W.

Tepelné ztráty jsou také pozorovány štukaturní vrstvou. Pokud je jeho tloušťka 20 mm, pak Rpcs. = 0,02 / 0,3 = 0,07 m² ° C / W. Součet těchto dvou ukazatelů udává hodnotu tepelné ztráty stěnami: 0,67 + 0,07 = 0,74 m² ° C / W.

Mají-li všechna počáteční data, nahraďte je do vzorce a získejte tepelné ztráty místnosti s takovými stěnami: Q = 1 / 0,74 * (20 - (-25)) * 60 * (1 + 0,05) = 3831,08 W.

Stejným způsobem se tepelné ztráty vypočítávají prostřednictvím zbývajících obklopujících struktur: oken, dveří a zastřešení.

Teplo podávané topnými okruhy nemusí být dostačující k zahřátí vzduchu uvnitř domu na požadovanou hodnotu, pokud je jejich výkon podceněn. Při nadměrném výkonu dojde k přetečení chladicí kapaliny

Pro stanovení tepelné ztráty stropem, vezměte jeho tepelný odpor rovný hodnotě pro plánovaný nebo existující typ izolace: R = 0,18 / 0,041 = 4,39 m² ° C / W.

Stropní plocha je shodná s podlahovou plochou a je 70 m². Nahrazením těchto hodnot ve vzorci jsou tepelné ztráty získány přes horní uzavírací strukturu: Q pot. = 1 / 4,39 * (20 - (-25)) * 70 * (1 + 0,05) = 753,42 W.

Chcete-li určit tepelné ztráty povrchem oken, musíte vypočítat jejich plochu. Pokud jsou k dispozici 4 okna o šířce 1,5 ma výšce 1,4 m, jejich celková plocha bude: 4 * 1,5 * 1,4 = 8,4 m².

Pokud výrobce uvede zvlášť tepelný odpor pro dvojité zasklení a profil - 0,5 a 0,56 m² ° C / W, potom Rokon = 0,5 * 90 + 0,56 * 10) / 100 = 0,56 m² ° / Út Zde jsou 90 a 10 sdílené položky přiřazené každému prvku okna.

Na základě získaných dat pokračují další výpočty: Q window = 1 / 0,56 * (20 - (-25)) * 8,4 * (1 + 0,05) = 708,75 wattů.

Vnější dveře mají plochu 0,95 * 2,04 = 1,938 m². Pak 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.

Protože se venkovní dveře často otevírají, ztrácí se skrz ně mnoho tepla. Proto je důležité zajistit jejich těsné uzavření

V důsledku toho budou tepelné ztráty: Q = 3831,08 +753,42 + 708,75 + 212,95 + 7406,25 = W.

K tomuto výsledku se přidá dalších 10% pro infiltraci vzduchu, poté Q = 7406,25 + 740,6 = 8146,85 wattů.

Nyní můžete určit tepelný výkon podlahy: Mp = 1, * 8146,85 = 9776,22 W nebo 9,8 kW.

Potřebné teplo pro ohřev vzduchu

Pokud je dům vybavené ventilačním systémem, pak by měla být část tepla generovaného zdrojem utracena na ohřev vzduchu přicházejícího z vnějšku.

Pro výpočet použijte vzorec:

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

• c = 0,28 kg⁰С a označuje tepelnou kapacitu vzduchové hmoty;
• m Symbol označuje hmotnostní průtok venkovního vzduchu v kg.

Poslední parametr se získá vynásobením celkového objemu vzduchu rovného objemu všech místností za předpokladu, že vzduch je každou hodinu aktualizován hustotou, která se mění v závislosti na teplotě.

Graf ukazuje závislost hustoty vzduchu na jeho teplotě.Údaje jsou nezbytné pro výpočet množství tepla potřebného k ohřevu vzdušné hmoty vstupující do domu v důsledku nucené ventilace (+)

Pokud objekt vstoupí 400 m³/ h, poté m = 400 * 1,422 = 568,8 kg / h. Qc. = 0,28 * 568,8 * 45 = 7166,88 wattů.

V tomto případě se výrazně zvýší požadovaný tepelný výkon podlahy.

Výpočet požadovaného počtu trubek

Pro zařízení podlahy s ohřevem vody, různé metody pokládky potrubícharakterizovaný jejich tvarem: had tří druhů - skutečný had, hranatý, dvojitý a šnek. V jednom namontovaném obvodu lze nalézt kombinaci různých tvarů. Někdy je pro střední podlahovou zónu vybrán hlemýžď ​​a pro okraje je vybrán jeden z hadů.

„Šnek“ je racionální volbou pro velké místnosti s jednoduchou geometrií. V místnostech, které jsou velmi protáhlé nebo mají složitý tvar, je lepší použít „hada“ (+)

Vzdálenost mezi trubkami se nazývá krok. Při výběru tohoto parametru musí být splněny dva požadavky: noha chodidla by neměla cítit teplotní rozdíl v jednotlivých zónách podlahy a potrubí by se měla používat co nejefektivněji.

Pro hraniční oblasti podlahy se doporučuje rozteč 100 mm. V jiných oblastech si můžete vybrat rozteč v rozsahu 150 až 300 mm.

Izolace podlahy je důležitá. V přízemí by měla jeho tloušťka dosáhnout alespoň 100 mm. K tomuto účelu se používá minerální vlna nebo extrudovaná polystyrenová pěna.

Pro výpočet délky potrubí existuje jednoduchý vzorec:

L = S / N * 1.1kde

• S - oblast obrysu;
• N - pokládací krok;
• 1,1 - marže pro ohýbání 10%.

Ke konečné hodnotě přidejte kus potrubí položeného z kolektoru do vedení teplého okruhu jak na zpátečce, tak na proudu.

Příklad výpočtu.

Počáteční hodnoty:

• oblast - 10 m²;
• vzdálenost kolektoru - 6 m;
• položení hřiště - 0,15 m.

Řešení problému je jednoduché: 10 / 0,15 * 1,1 + (6 * 2) = 85,3 m.

Při použití kovových plastových trubek do délky 100 m se nejčastěji volí průměr 16 nebo 20 mm. S délkou potrubí 120 - 125 m by měl mít průřez 20 mm².

Jednookruhový design je vhodný pouze pro místnosti s malou rozlohou. Podlaha ve velkých místnostech je rozdělena do několika okruhů v poměru 1: 2 - délka konstrukce by měla dvakrát překročit šířku.

Dříve vypočtená hodnota je délka potrubí pro podlahu obecně. K dokončení obrázku však musíte zvýraznit délku samostatného obrysu.

Tento parametr je ovlivněn hydraulickým odporem okruhu, který je určen průměrem vybraných trubek a objemem dodávané vody za jednotku času. Pokud jsou tyto faktory zanedbány, bude tlaková ztráta tak velká, že žádné čerpadlo nezpůsobí cirkulaci chladicí kapaliny.

Stanovení průtoku potrubí v závislosti na vybraném kroku pokládky

Obrysy stejné délky - to je ideální případ, ale v praxi se s ním setkáváme jen zřídka, protože plocha prostor pro různé účely je velmi odlišná a jednoduše není praktické snižovat délku obrysů na jednu hodnotu. Odborníci umožňují rozdíl v délce potrubí od 30 do 40%.

Hodnota průměru kolektoru a průtoku směšovací jednotky určuje přípustný počet smyček k němu připojených. V pasu do směšovací jednotky vždy najdete hodnotu tepelné zátěže, pro kterou je určena.

Předpokládejte poměr šířky pásma (Kvs) je 2,23 m³/ h S tímto koeficientem vydrží některé modely čerpadel zatížení 10 až 15 wattů.

Chcete-li určit počet obvodů, musíte vypočítat tepelné zatížení každého z nich. Pokud je plocha obsazená vytápěnou podlahou 10 m² a přenos tepla je 1 m², pak indikátor Kvs je 80 wattů, pak 10 * 80 = 800 wattů. To znamená, že směšovací jednotka bude schopna poskytnout 15 000/800 = 18,8 místností nebo obvodů o rozloze 10 m².

Tyto ukazatele jsou maximální a lze je použít pouze teoreticky, ale ve skutečnosti je třeba číslo snížit alespoň o 2, pak 18 - 2 = 16 obrysů.

Potřeba výběru míchací jednotka (kolektor) uvidíme, jestli má tolik závěrů.

Kontrola správnosti výběru průměru trubek

Chcete-li zkontrolovat, zda byla sekce potrubí správně vybrána, můžete použít vzorec:

υ = 4 * Q * 10ᶾ / n * d²

Pokud rychlost odpovídá nalezené hodnotě, je sekce potrubí vybrána správně. Regulační dokumenty umožňují maximální rychlost 3 m / s. s průměrem až 0,25 m, ale optimální hodnota je 0,8 m / s., protože se zvyšováním jeho hodnoty se zvyšuje hlukový efekt v potrubí.

Další informace o výpočtu podlahových topných trubek jsou uvedeny v tento článek.

Vypočítáme oběhové čerpadlo

Aby byl systém ekonomický, potřebujete vyzvedněte oběhové čerpadlozajištění potřebného tlaku a optimálního průtoku v obvodech. V pasech čerpadel se obvykle uvádí tlak v okruhu nejdelší délky a celkový průtok chladicí kapaliny ve všech smyčkách.

Tlak je ovlivněn hydraulickými ztrátami:

∆ h = L * Q² / k1kde

• L - délka obrysu;
• Q - spotřeba vody l / s;
• k1 - koeficient charakterizující ztráty v systému, může být ukazatel převzat z hydraulických referenčních tabulek nebo z pasu zařízení.

Znát tlak a vypočítat průtok v systému:

Q = k * √Hkde

k Je koeficient toku. Odborníci přijímají spotřebu na každých 10 m² domu v rozsahu 0,3-0,4 l / s.

Mezi komponenty teplé vody má zvláštní cirkulační čerpadlo. Odpor v trubkách může překonat pouze jednotka, jejíž výkon je o 20% vyšší než skutečný průtok chladicí kapaliny

Hodnoty týkající se tlaku a průtoku uvedené v pasu nelze brát doslova - jedná se o maximum, ale ve skutečnosti jsou ovlivněny délkou a geometrií sítě. Pokud je tlak příliš vysoký, zkraťte délku okruhu nebo zvyšte průměr potrubí.

Tipy pro výběr tloušťky potěru

V adresářích najdete informace, že minimální tloušťka potěru je 30 mm. Když je místnost poměrně vysoká, pod potěr se umístí topení, což zvyšuje účinnost využití tepla vydávaného topným okruhem.

Nejoblíbenějším materiálem substrátu je extrudovaná polystyrenová pěna. Jeho tepelný odpor je výrazně nižší než u betonu.

Při montáži potěrů je za účelem vyvážení lineární roztažnosti betonu obvod místnosti tvořen tlumicí páskou. Je důležité správně zvolit jeho tloušťku. Odborníci doporučují, aby s pokojovou plochou nepřesahující 100 m² zajistil vyrovnávací vrstvu 5 mm.

Pokud je plocha větší z důvodu délky přesahující 10 m, vypočte se tloušťka podle vzorce:

b = 0,55 * Lkde

L - toto je délka místnosti vm.

Závěry a užitečné video na toto téma

O výpočtu a instalaci teplé hydraulické podlahy, toto video záběry:

Video poskytuje praktická doporučení pro pokládku podlahy. Informace pomohou vyhnout se chybám, které milenci obvykle dělají:

Výpočet umožňuje navrhnout systém „teplé podlahy“ s optimálním výkonem. Je přípustné instalovat vytápění pomocí pasových údajů a doporučení.

Bude to fungovat, ale odborníci radí, aby trávili čas výpočtem, aby systém nakonec spotřeboval méně energie.

Máte zkušenosti s výpočtem teplé podlahy a přípravou projektu topného okruhu? Nebo máte otázky k tématu? Prosím, podělte se o svůj názor a zanechte komentáře.