Beregning af rør til gulvvarme: formler, valg af installationstrin, hvordan man bestemmer strømmen

På trods af installationens kompleksitet betragtes gulvvarme med vandkreds som en af ​​de mest omkostningseffektive metoder til opvarmning af værelset. For at systemet skal fungere så effektivt som muligt og ikke at mislykkes, er det nødvendigt at beregne rørene korrekt for et opvarmet gulv - bestemme længde-, sløjfehøjde og konturlægningsskema.

Fra disse indikatorer afhænger stort set af komforten ved at bruge vandopvarmning. Disse spørgsmål vil vi analysere i vores artikel - vi vil fortælle dig, hvordan du vælger den bedste løsning for rør, under hensyntagen til de tekniske egenskaber for hver type. Når du har læst denne artikel, vil du også kunne vælge installationstrinnet korrekt og beregne den ønskede diameter og længden af ​​det opvarmede gulvs kontur til et bestemt rum.

Parametre til beregning af termisk kredsløb

I designfasen er det nødvendigt at løse et antal spørgsmål, der bestemmer design funktioner gulvvarme og driftstilstand - til at vælge tykkelsen af ​​skræl, pumpe og andet nødvendigt udstyr.

Tekniske aspekter af opvarmningsgrenens organisation er i høj grad afhængige af dens formål. Ud over udnævnelsen er det nødvendigt med en række indikatorer for den nøjagtige beregning af vandkredsløbets optagelser: belægningens areal, varmestrømens tæthed, varmebærerens temperatur, typen af ​​gulvbelægning.

Rørdækningsområde

Ved bestemmelse af bundens dimensioner til rørlægning tages der et rum, der ikke er rodet af store apparater og indbyggede møbler. Det er nødvendigt at tænke på forhånd om udformningen af ​​genstande i rummet.

Varmestrøm og kølevæsketemperatur

Varmeflowdensiteten er en beregnet indikator, der karakteriserer den optimale mængde varmeenergi til opvarmning af et rum. Værdien afhænger af en række faktorer: termisk ledningsevne af vægge, gulve, glasarealer, tilstedeværelsen af ​​isolering og intensiteten af ​​luftudveksling. Baseret på varmestrømmen bestemmes trinnet med at lægge sløjfen.

Kølevæskens maksimale temperatur - 60 ° C. Tykkelsen af ​​beklædningen og gulvbelægningen slår imidlertid ned på temperaturen - i virkeligheden er der på overfladen af ​​gulvet ca. 30-35 ° C. Forskellen mellem termiske indikatorer ved kredsløbets indløb og udløb må ikke overstige 5 ° С.

Gulvtype

Afslutning påvirker systemets ydeevne. Den optimale varmeledningsevne af fliser og porcelæn - overfladen opvarmer hurtigt. En god indikator for effektiviteten af ​​vandkredsløbet ved brug af laminat og linoleum uden et varmeisolerende lag. Den laveste termiske ledningsevne af en træcoating.

Graden af ​​varmeoverførsel afhænger af fyldmaterialet. Systemet er mest effektivt, når man bruger tung beton med naturligt aggregat, fx havsten med lille brøkdel.

Ved beregning af rør til gulvvarme er det nødvendigt at tage hensyn til de etablerede standarder for belægningens temperaturregime:

• 29 ° С - stue
• 33 ° С - rum med høj luftfugtighed
• 35 ° С - passagezoner og koldbælte - sektioner langs endevægge.

En vigtig værdi til bestemmelse af tætheden af ​​at lægge vandkredsen vil spille regionens klimatiske egenskaber. Ved beregning af varmetab er det nødvendigt at tage højde for minimumstemperaturen om vinteren.

Som praksis viser, vil forvarmning af hele huset bidrage til at reducere belastningen. Det er fornuftigt først at isolere rummet, og derefter fortsætte med beregningen af ​​varmetab og parametre i rørkredsløbet.

Evaluering af tekniske egenskaber ved valg af rør

På grund af ikke-standardmæssige driftsforhold er der stillet høje krav til vandløbsspolenes materiale og størrelse:

• kemisk inertitetmodstand mod ætsende processer;
• have en helt glat indre belægningikke tilbøjelige til dannelsen af ​​kalkvækst;
• styrke - inde i væggene er konstant påvirket af kølevæsken og udenfor - skræftet; Røret skal modstå tryk op til 10 bar.

Det er ønskeligt, at opvarmningsgrenen havde en lille andel. Pande af et vand gulv og uden at udøve en betydelig belastning på gulvet, og en tung rørledning kun forværrer situationen.

Tre kategorier af rørvalsede produkter opfylder et eller andet af de nævnte krav: tværbundet polyethylen, metalplast og kobber.

Mulighed nr. 1 - tværbundet polyethylen (PEX)

Materialet har en net-rich cellulær molekylstruktur. Modificeret fra almindelig polyethylen er karakteriseret ved tilstedeværelsen af ​​både langsgående og tværgående ledbånd. En sådan struktur øger den specifikke tyngdekraft, mekanisk styrke og kemisk resistens.

Vandkredsløbet af PEX-rør har flere fordele:

• høj elasticitet, der giver mulighed for at lægge en spole med en lille bøjningsradius;
• sikkerhed - når det opvarmes, udsender materialet ikke skadelige komponenter
• varmebestandighed: blødgøring - fra 150 ° С, smeltende - 200 ° С, brændende - 400 ° С;
• holder strukturen med temperaturvariationer
• skade modstand - biologiske destruktorer og kemiske reagenser.

Rørledningen bevarer sin oprindelige kapacitet - ingen sediment deponeres på væggene. Den forventede levetid for PEX-kredsløbet er 50 år.

Der er fire grupper af produkter:

1. PEX-a-peroxid tværbinding. Opnået den mest holdbare og ensartede struktur med en tæthed af obligationer op til 75%.
2. PEX-b - silan tværbinding. Teknologien bruger silanider - giftige stoffer, der ikke er tilladt til husholdningsbrug. Producenter af VVS-produkter erstatter det med et sikkert reagens. For at installere gyldige rør med hygiejnisk certifikat. Tætheden af ​​tværbinding er 65-70%.
3. PEX-c - strålingsmetode. Polyethylen bestråles med gammastråler eller en elektron. Som følge heraf er obligationerne forseglet til 60%. Ulemper PEX-c: Usikkerhed ved brug, ujævn sømning.
4. PEX-d-nitrering. Reaktionen til at skabe et gitter forløber på bekostning af nitrogenradikaler. Udgangen er et materiale med en tværbindingsdensitet på ca. 60-70%.

PEX-rørets styrkeegenskaber afhænger af metoden til tværbinding af polyethylen.

Hvis du stoppede på rør fremstillet af tværbundet polyethylen, anbefaler vi at du gør dig bekendt med arrangement regler gulvvarmesystemer af dem.

Mulighed nr. 2 - metalplast

Lederen af ​​røret rullet til at arrangere gulvvarme - metal-plast. Strukturelt omfatter materialet fem lag.

Metalet øger styrken af ​​linien, reducerer termisk ekspansionshastighed og virker som en antidiffusionsbarriere - den blokerer iltstrømmen til kølemidlet.

Funktioner af metalrør:

• god termisk ledningsevne
• evnen til at bevare en given konfiguration
• arbejdstemperatur med bevarelse af egenskaber - 110 ° C;
• lav specifik vægt
• lydløs bevægelse af kølemidlet;
• brugsikkerhed
• korrosionsbestandighed;
• Varighed af driften - op til 50 år.

Manglen på sammensatte rør - afvisning af bøjning på aksen. Ved gentagen vridning er der risiko for skade på aluminiumlaget. Vi anbefaler at bekendtgøre korrekt montage teknologi plastikrør, der hjælper med at undgå skade.

Mulighed nr. 3 - kobberrør

På det tekniske og funktionelle karakteristika af det gule metal vil det være det bedste valg. Men efterspørgslen er begrænset til høje omkostninger.

Ud over de høje omkostninger har kobberrør yderligere negativ kompleksitet montering. For at bøje konturen har du brug for en pressemaskine eller rørbender.

Mulighed nr. 4 - polypropylen og rustfrit stål

Nogle gange er varmeafdelingen lavet af polypropylen eller rustfrit bølgepap. Den første mulighed er overkommelig, men ret hård at bøje - den mindste radius af de otte diametre af produktet.

Det betyder, at rør med en størrelse på 23 mm skal placeres i en afstand på 368 mm fra hinanden - en øget installationshøjde sikrer ikke ensartet opvarmning.

Mulige måder at lægge konturen på

For at bestemme rørets strømning for arrangementet af et opvarmet gulv er det nødvendigt at bestemme vandkredsløbets layout. Den primære opgave med layoutplanlægning er at sikre ensartet opvarmning under hensyntagen til koldt og uopvarmede områder i rummet.

Metode nr. 1 - slange

Kølevæsken føres til systemet langs væggen, passerer gennem spolen og vender tilbage til distribution manifold. I dette tilfælde opvarmes halvdelen af ​​rummet med varmt vand, og resten afkøles.

Når man lægger en slange, er det umuligt at opnå ensartethed af opvarmning - temperaturforskellen kan nå 10 ° C. Metoden kan anvendes i smalle rum.

Dobbelt slange giver dig mulighed for at opnå en blødere temperaturovergang. Forlæns og omvendt løkke løber parallelt med hinanden.

Metode # 2 - Snegle eller Spiral

Dette betragtes som den optimale ordning, der sikrer ensartet opvarmning af gulvbelægningen. Fremad og omvendt grene stables skiftevis.

I store områder gennemføres en kombineret ordning. Overfladen er opdelt i sektorer, og hver udvikler et separat kredsløb, der fører til en fælles samler. I midten af ​​rummet er rørledningen lagt ud af en snegl og langs de ydre vægge - ved en slange.

Vi har en anden artikel på vores hjemmeside, hvor vi har gennemgået detaljeret installationslayouter varmt gulv og førte anbefalinger til valg af den bedste mulighed afhængigt af karakteristika for et bestemt rum.

Rørberegningsmetode

For ikke at blive forvirret i beregningerne foreslår vi at opdele problemløsningen i flere faser. Først og fremmest er det nødvendigt at evaluere rummets varmetab, bestemme lægningstrinnet og derefter beregne længden af ​​varmekredsen.

Principper for opbygning af ordningen

Når du starter beregningerne og skaber en skitse, skal du gøre dig bekendt med de grundlæggende regler for vandkredsløbets placering:

1. Det er tilrådeligt at lægge rørene langs vinduesåbningen - dette vil reducere bygningens varmetab betydeligt.
2. Det anbefalede dækningsområde for et vandkreds er 20 kvadratmeter. I store lokaler er det nødvendigt at opdele rummet i zoner og for hver at lægge en separat varmeafdeling.
3. Afstanden fra væggen til den første gren er 25 cm. Den tilladte stigning i røret svinger i midten af ​​rummet er op til 30 cm, på kanterne og i kolde zoner - 10-15 cm.
4. Bestemmelse af den maksimale rørlængde til gulvvarme bør baseres på spolenes diameter.

For en kontur med et tværsnit på 16 mm er maksimum 90 m tilladt, begrænsningen for en 20 mm tykk rørledning er 120 m. Overholdelse af normerne sikrer normal hydraulisk tryk i systemet.

Grundformel med forklaringer

Beregningen af ​​længden af ​​konturen på det opvarmede gulv udføres i henhold til formlen:

L = S / n * 1,1 + k,

hvor:

• L - den ønskede længde af varmeledningen
• S - overdækket gulvareal
• n - lægning trin;
• 1,1 - standardfaktor på 10% bøjningsmargin
• k - Fjernhed fra opsamleren fra gulvet - hensyn til afstanden til ledningskredsløbet på strømnings- og returstrømmen.

Afgørende betydning vil dække dækningsområdet og skridtvendingerne.

Det skal huskes, at placeringen af ​​varmeledninger ikke anbefales til store apparater og indbyggede møbler. Parametrene for de udpegede elementer skal trækkes fra det samlede område.

For at finde den optimale afstand mellem grenene er det nødvendigt at udføre mere komplekse matematiske manipulationer i form af varmetab fra rummet.

Termisk beregning med definitionen af ​​konturhøjde

Tætheden af ​​placering af rør påvirker direkte mængden af ​​varmestrøm fra varmesystemet. For at bestemme den nødvendige belastning er det nødvendigt at beregne varmeomkostningerne om vinteren.

Kraften i varmesystemet bestemmes af formlen:

M = 1,2 * Q,

hvor:

• M - loop performance
• Q - samlet varmetab i rummet.

Værdien af ​​Q kan nedbrydes til sine komponenter: energiforbrug gennem bygningens konvolut og omkostningerne ved driften af ​​ventilationssystemet. Vi vil forstå, hvordan man beregner hver af indikatorerne.

Varmetab gennem bygningselementer

Det er nødvendigt at bestemme varmeenergiforbruget for alle indesluttede strukturer: vægge, lofter, vinduer, døre mv. Beregnings formel:

Q1 = (S / R) * At,

hvor:

• S - elementets areal
• R - termisk modstand
• At - Forskellen mellem temperaturen inde og ude.

Ved bestemmelse af Δt anvendes indikatoren til den koldeste sæson.

Termisk modstand beregnes som følger:

R = A / Ct,

hvor:

• En - lagtykkelse, m;
• kt - varmeledningsevne koefficient, W / m * K.

For de samlede elementer i strukturen skal modstanden af ​​alle lag opsummeres.

Flere værdier af koefficienten for termisk ledningsevne for de mest populære byggematerialer, vi har givet i tabellen indeholdt i den næste artikel.

Ventilation varmetab

For at beregne indikatoren anvendes formlen:

Q2 = (V * K / 3600) * C * P * At,

hvor:

• V - rummets størrelse, cub. m;
• K - luftkursen
• C - specifik luftvarme, J / kg * K;
• P - lufttæthed ved normal stuetemperatur - 20 ° С

Luftkursen for de fleste værelser er lig med en. Undtagelsen er lavet hjemme med indvendig dampbarriere - for at opretholde et normalt mikroklima skal luften opdateres to gange om ugen.

Specifik varmekapacitet er en reference. Ved standard temperatur uden tryk er værdien 1005 J / kg * K.

Total varmetab

Den samlede mængde af varmetab i rummet vil være lig med: Q = Q1 * 1,1 + Q2. Koefficient 1,1 - En stigning i energiforbruget med 10% på grund af luftinfiltration gennem revner, lækager i bygningskonstruktioner.

Ved at multiplicere den opnåede værdi med 1,2, opnår vi den nødvendige gulvvarme for at kompensere for varmetab. Ved hjælp af grafen over varmestrømmen mod kølervæsketemperaturen kan du bestemme rørets passende stigning og diameter.

Dataene er relevante for varme gulve på en sandcementplade med en tykkelse på 7 mm, belægningsmaterialet er keramisk flise. Ved andre forhold er en justering af værdierne nødvendig under hensyntagen til afslutningens termiske ledningsevne.

For eksempel, når der lægges tæppe, bør værdien af ​​kølevæsketemperaturen øges med 4-5 ° C. Hvert ekstra centimeter af screed sænker varmeeffekten med 5-8%.

Endelig konturlængde valg

At kende trinet med at lægge spolerne og det dækkede område er let at bestemme strømmen af ​​rør. Hvis den opnåede værdi er større end den tilladte værdi, er det nødvendigt at udstyre flere konturer.

Optimalt, hvis løkkerne har samme længde - skal du ikke justere og afbalancere noget. Men i praksis er der oftest et behov for at bryde varmeledningen til forskellige områder.

Et specifikt eksempel på beregningen af ​​varmeafdelingen

Antag, at du vil bestemme parametrene for det termiske kredsløb til et hus på 60 kvadratmeter.

For beregningen vil du have brug for følgende data og egenskaber:

• Rummets dimensioner: højde - 2,7 m, længde og bredde - henholdsvis 10 og 6 m;
• Huset har 5 metal-plast vinduer på 2 kvadratmeter hver. m;
• ydre vægge - luftbeton, tykkelse - 50 cm, Kt = 0,20 W / mK;
• ekstra vægisolering - skumskum 5 cm, Kt = 0,041 W / mK;
• loftmateriale - armeret betonplade, tykkelse - 20 cm, Kt = 1,69 W / mK;
• loftet isolering - udvidede polystyren plader 5 cm tykke;
• Indgangsdørets dimensioner er 0,9 * 2,05 m, termisk isolering er polyurethanskum, et lag er 10 cm, CT = 0,035 W / mK.

Dernæst betragter vi et trin for trin eksempel på beregningen.

Trin 1 - beregning af varmetab gennem strukturelle elementer

Termisk modstand af vægmaterialer:

• luftbeton: R1 = 0,5 / 0,20 = 2,5 kvadratmeter * K / W;
• ekspanderet polystyren: R2 = 0,05 / 0,041 = 1,22 m * K / W.

Varmebestandigheden af ​​væggen som helhed er: 2,5 + 1,22 = 3,57 m2. m * K / W. Den gennemsnitlige temperatur i huset er taget til +23 ° C, det minimale udenfor 25 ° C med et minustegn. Forskellen er 48 ° C.

Beregning af vægmets samlede areal: S1 = 2,7 * 10 * 2 + 2,7 * 6 * 2 = 86,4 m2. m. Fra den resulterende figur er det nødvendigt at fjerne størrelsen af ​​vinduer og døre: S2 = 86,4-10-1,85 = 74,55 kvm. m.

Ved at erstatte de opnåede parametre i formlen opnår vi vægttab: Qc = 74,55 / 3,57 * 48 = 1002 W

Den endelige termiske modstand af loftet er: 0.2 / 1.69 + 0.05 / 0.041 = 0.118 + 1.22 = 1.338 square meters. m * K / W. Varmetabet vil være: QIP = 60 / 1.338 * 48 = 2152 W.

For at beregne varmeudslip gennem vinduerne, er det nødvendigt at bestemme den vejede gennemsnitlige værdi af materialets termiske modstand: et termoruderet vindue - 0,5 og en profil - 0,56 kvadratmeter. m * K / W, henholdsvis.

Ro = 0,56 * 0,1 + 0,5 * 0,9 = 0,56 m * K / W. Her er 0,1 og 0,9 andelen af ​​hvert materiale i vindueskonstruktionen.

Vinduevarmetab: Q® = 10 / 0,56 * 48 = 857 W.

Under hensyntagen til dørens termiske isolering vil dens termiske modstand være: Rd = 0,1 / 0,035 = 2,86 kvadratmeter. m * K / W. Qd = (0,9 * 2,05) / 2,86 * 48 = 31 W.

Det samlede varmetab gennem de omgivende elementer er: 1002 + 2152 + 857 + 31 = 4042 W. Resultatet skal øges med 10%: 4042 * 1.1 = 4446 watt.

Trin 2 - varme til varme + samlet varmetab

Først beregner vi varmeforbruget til opvarmning af indgående luft. Volumen af ​​lokaler: 2,7 * 10 * 6 = 162 cu. m. Ventilationsvarmetab vil således være: (162 * 1/3600) * 1005 * 1,19 * 48 = 2583 W.

Ifølge rummets parametre vil de samlede termiske omkostninger være: Q = 4446 + 2583 = 7029 watt.

Trin 3 - Den nødvendige effekt af termisk kredsløb

Vi beregner den optimale effekt af det kredsløb, der kræves for at kompensere for varmetab: N = 1,2 * 7029 = 8435 W.

Yderligere: q = N / S = 8435/60 = 141 W / kvm.

Trin 4 - Bestemmelse af lagtrinet og konturens længde

Den resulterende værdi sammenlignes med afhængighedsgrafen. Hvis kølemiddelets temperatur i systemet er 40 ° C, vil et kredsløb med følgende parametre passe: pitch - 100 mm, diameter - 20 mm.

Hvis vandet cirkulerer til 50 ° C cirkulerer i linjen, kan intervallet mellem grenene øges til 15 cm, og der kan anvendes et rør med et tværsnit på 16 mm.

Vi tæller konturens længde: L = 60 / 0.15 * 1.1 = 440 m.

Separat er det nødvendigt at overveje afstanden fra opsamlerne til varmesystemet.

Som det fremgår af beregningerne, skal arrangementet af vandbundet gøre mindst fire varmeløkker. Og hvordan man korrekt lægger og reparerer rørene, samt andre hemmeligheder af installation, vi gennemgået her.

Konklusioner og brugbar video om emnet

Visuelle video anmeldelser vil bidrage til at lave en foreløbig beregning af termisk kredsløbs længde og tonehøjde.

Udvælgelse af den mest effektive afstand mellem gulvvarmesystemets grene:

En vejledning om hvordan man finder ud af længden af ​​sløjfen på et opvarmet gulv:

Metoden til beregning kan ikke kaldes enkel. På samme tid er der mange faktorer, der påvirker parametrene i kredsløbet. Hvis vandbunden er planlagt til at blive brugt som den eneste varmekilde, er dette arbejde bedre at overlade til fagfolk - fejl i planlægningsfasen kan være dyrt.

Beregn den ønskede længde af rør til gulvvarme og deres optimale diameter selv? Måske har du spørgsmål, som vi ikke har rørt i dette materiale? Spørg dem til vores eksperter i kommentarblokken.

Hvis du specialiserer dig i beregning af rør til at arrangere gulvvarme, og du har noget at tilføje til ovenstående materiale, bedes du skrive dine bemærkninger nedenfor under artiklen.