חישוב צינורות לחימום הרצפה: נוסחאות, בחירה של שלב ההתקנה, כיצד לקבוע את הזרימה

למרות המורכבות של ההתקנה, חימום תת רצפתי באמצעות מעגל מים נחשב אחד השיטות היעילות ביותר של חימום החדר. על מנת שהמערכת תפעל בצורה יעילה ככל האפשר ולא תיכשל, יש צורך לחשב נכונה את הצינורות עבור רצפה מחוממת - לקבוע את אורך, לולאה המגרש, ואת ערכת הנחת מתאר.

מן האינדיקטורים האלה תלויה במידה רבה על הנוחות של שימוש חימום מים. שאלות אלה אנו ננתח במאמר שלנו - אנחנו אגיד לך איך לבחור את האפשרות הטובה ביותר עבור צינורות, תוך התחשבות המאפיינים הטכניים של כל סוג. כמו כן, לאחר קריאת מאמר זה, תוכל לבחור נכון את שלב ההתקנה ולחשב את הקוטר הנדרש ואת אורך הקונטר של הרצפה מחוממת לחדר מסוים.

פרמטרים לחישוב המעגל התרמי

בשלב התכנון, יש צורך לפתור מספר נושאים הקובעים תכונות עיצוב חימום תת רצפתי מצב הפעולה - כדי לבחור את עובי המגהץ, את המשאבה ואת הציוד הדרוש אחרים.

ההיבטים הטכניים של ארגון ענף החימום תלויים במידה רבה במטרתו. בנוסף למינוי, לצורך חישוב מדויק של מדה מעגל המים, יש צורך במספר אינדיקטורים: שטח הציפוי, צפיפות זרימת החום, טמפרטורת המוביל החום, סוג כיסוי הרצפה.

אזור כיסוי צנרת

בעת קביעת ממדי הבסיס להנחת הצינור, נלקח חלל שאינו עמוס במכשירים גדולים ובריהוט מובנה. יש צורך לחשוב מראש על הפריסה של חפצים בחדר.

טמפרטורת חום וקירור נוזל קירור

צפיפות השטף החום היא מחוון מחושב המאפיין את הכמות האופטימלית של אנרגיית החום לחימום החדר. הערך תלוי במספר גורמים: מוליכות תרמית של קירות, רצפות, אזור זיגוג, נוכחות של בידוד ועוצמת חילופי האוויר. בהתבסס על זרימת החום, נקבע שלב הנחת הלולאה.

הטמפרטורה המקסימלית של נוזל הקירור - 60 ° C. עם זאת, עובי המגהץ ואת הרצפה כיסוי להפיל את הטמפרטורה - למעשה על פני השטח של הרצפה יש כ 30-35 ° C. ההפרש בין האינדיקטורים התרמיים במפרק היציאה לשקע אינו עולה על 5 מעלות צלזיוס.

סוג של ריצוף

גימור משפיע על ביצועי המערכת. מוליכות תרמית אופטימלית של אריח וחרסינה - משטח מתחמם במהירות. אינדיקטור טוב של היעילות של מעגל המים בעת שימוש למינציה ולינוליאום ללא שכבת בידוד חום. מוליכות תרמית הנמוכה ביותר של ציפוי עץ.

דרגת העברת החום תלויה בחומר המילוי. המערכת היא היעילה ביותר בעת שימוש בטון כבד עם צבירה טבעי, למשל, חלוקי ים של חלק קטן.

בעת חישוב צינורות חימום תת רצפתי, יש צורך לקחת בחשבון את הסטנדרטים שנקבעו עבור משטר הטמפרטורה של הציפוי:

• 29 ° С - סלון;
• 33 ° С - חדרים של לחות גבוהה;
• 35 ° С - אזורי מעבר וחגורות קרות - מקטעים לאורך קירות הקצה.

ערך חשוב לקביעת צפיפות הנחת מעגל המים ישחק את המאפיינים האקלימיים של האזור. בעת חישוב הפסדי חום, יש צורך לקחת בחשבון את הטמפרטורה המינימלית בחורף.

כפי מראה בפועל, מראש התחממות של הבית כולו יסייע להפחית את העומס. זה הגיוני תחילה לבודד את החדר, ולאחר מכן להמשיך לחישוב של אובדן חום ופרמטרים של מעגל הצינור.

הערכת תכונות טכניות בעת בחירת צינור

בשל תנאי הפעלה לא סטנדרטיים, דרישות גבוהות ממוקמות על החומר וגודל סליל הרצפה מים:

• אי יציבות כימיתהתנגדות לתהליכים קורוזיביים;
• בעל ציפוי פנימי חלק לחלוטיןלא נוטה להיווצרות של גידולי סיד;
• כוח - בתוך הקירות מושפעים ללא הרף על ידי נוזל קירור, ומחוץ - המגהץ; הצינור חייב לעמוד בלחץ עד 10 בר.

רצוי כי ענף חימום היה חלק קטן. עוגה של רצפת מים ובלי זה מפעיל עומס משמעותי על הרצפה, צינור כבד רק מחריף את המצב.

שלוש קטגוריות של מוצרים מגולגל צינור לפגוש אחד או אחר של הדרישות המפורטות: פוליאתילן צולבת, מתכת פלסטיק, ונחושת.

אפשרות # 1 - פוליאתילן crosslinked (PEX)

החומר בעל מבנה מולקולרי תאית עשיר נטו. מ פוליאתילן רגילה מאופיינת על ידי נוכחות של מיתרים אורך ו רוחבי. מבנה כזה מגביר את כוח הכבידה הספציפי, כוח מכני והתנגדות כימית.

מעגל המים עשוי צינורות PEX יש מספר יתרונות:

• גמישות גבוהה, המאפשר להניח סליל עם רדיוס כיפוף קטן;
• בטיחות - כאשר מחומם, החומר אינו פולט רכיבים מזיקים;
• עמידות בחום: ריכוך - מ 150 ° C, נמס - 200 ° C, שריפת - 400 ° С;
• שומר מבנה עם תנודות טמפרטורה;
• התנגדות נזק - הרס ביולוגי וריאגנטים כימיים.

הצנרת שומרת על כושר התפוקה המקורי שלה - אין משקעים מונחים על הקירות. אורך חיי השירות של מעגל PEX הוא 50 שנה.

ישנן ארבע קבוצות של מוצרים:

1. PEX-a-perxide crosslinking. השלים את המבנה עמיד ביותר ואחיד עם צפיפות של עד 75%.
2. PEX-b - silane crosslinking. הטכנולוגיה משתמשת silanides - חומרים רעילים שאינם מורשים לשימוש ביתי. יצרנים של מוצרי אינסטלציה להחליף אותו עם מגיב בטוח. כדי להתקין צינורות חוקיים עם תעודת היגיינה. הצפיפות של crosslinking הוא 65-70%.
3. PEX-c - שיטת הקרנה. פוליאתילן מוקרן בקרני גמא או באלקטרון. כתוצאה מכך, איגרות החוב סגורות ל -60%. חסרונות PEX-C: חוסר ביטחון בשימוש, תפרים לא אחידים.
4. PEX-d - nitriding. התגובה כדי ליצור רשת הכנסות על חשבון רדיקלים חנקן. הפלט הוא חומר עם צפיפות crosslink של כ 60-70%.

מאפייני הכוח של צינורות PEX תלויים בשיטה של ​​פוליאתילן crosslinking.

אם עצרת על צינורות עשויים פוליאתילן צולבות, אנו ממליצים לך להכיר את עצמך כללי ההסדרה מערכות חימום תת רצפתי.

אפשרות # 2 - פלסטיק מתכת

מנהיג הצינור התגלגל לסידור חימום תת רצפתי - מתכת פלסטיק. מבחינה מבנית, החומר כולל חמש שכבות.

המתכת מגדילה את עוצמת הקו, מפחיתה את קצב ההתפשטות התרמית ופועלת כמחסום נגד דיפוזיה - היא חוסמת את זרימת החמצן למקרר.

תכונות של צינורות מתכת:

• מוליכות תרמית טובה;
• היכולת לשמור על תצורה נתונה;
• טמפרטורת עבודה עם שימור של נכסים - 110 ° C;
• משקל ספציפי נמוך;
• תנועה ללא רעש של נוזל קירור;
• בטיחות השימוש;
• עמידות בפני קורוזיה;
• משך הפעולה - עד 50 שנים.

העדר צינורות מורכבים - אי קבילות של כיפוף על הציר. עם סיבוב חוזר יש סיכון של נזק לשכבת האלומיניום. אנו ממליצים להכיר ראוי הרכבה הטכנולוגיה צינורות פלסטיק שיסייעו למנוע נזק.

אפשרות # 3 - צינורות נחושת

על המאפיינים הטכניים והתפעוליים של המתכת הצהובה תהיה הבחירה הטובה ביותר. עם זאת, הביקוש שלה מוגבל לעלות גבוהה.

בנוסף עלות גבוהה, צנרת נחושת יש שלילי נוסף - המורכבות מונטאז '. כדי לכופף את המתאר, אתה צריך מכונת לחץ או צינור בנדר.

אפשרות # 4 - פוליפרופילן ונירוסטה

לפעמים הסקה החימום עשוי פוליפרופילן או צינורות גלי נירוסטה. האפשרות הראשונה היא סבירה, אבל די קשה לכופף - רדיוס המינימום של שמונה קוטר של המוצר.

משמעות הדבר היא כי צינורות עם גודל של 23 מ"מ יהיה צורך להציב במרחק של 368 מ"מ אחד מהשני - המגרש ההתקנה גדל לא יבטיח חימום אחיד.

דרכים אפשריות להנחת קו המתאר

על מנת לקבוע את זרימת הצינור להסדר של רצפה מחוממת, יש לקבוע את הפריסה של מעגל המים. המשימה העיקרית של תכנון הפריסה היא להבטיח חימום אחיד, תוך התחשבות באזורים קר וחמם של החדר.

שיטה מס '1 - נחש

נוזל הקירור מוזן למערכת לאורך הקיר, עובר דרך הסליל וחוזר - הפצה. במקרה זה, מחצית החדר מחומם עם מים חמים, והשאר מקורר.

כאשר הנחת נחש זה בלתי אפשרי להשיג אחידות של חימום - ההבדל הטמפרטורה יכולה להגיע 10 ° C. השיטה מיושמת בחללים צרים.

נחש כפול מאפשר לך להשיג מעבר רך יותר של טמפרטורות. הלולאה קדימה ואחורה מקבילים זה לזה.

שיטה מס '2 - חילזון או ספירלה

זה נחשב ערכת אופטימלי, הבטחת חימום אחיד של כיסוי הרצפה. הסניפים קדימה ואחורה מוערמים לסירוגין.

באזורים גדולים ליישם תוכנית משולבת. פני השטח מחולקים למגזרים וכל אחד מהם מפתח מעגל נפרד המוביל לאספן משותף. במרכז החדר, הצינור מונח על ידי שבלול, ועל הקירות החיצוניים - על ידי נחש.

יש לנו עוד מאמר באתר שלנו שבו סקרנו בפירוט פריסות התקנה רצפה חמה והוביל המלצות לבחירת האפשרות הטובה ביותר בהתאם למאפיינים של חדר מסוים.

שיטת חישוב הצינור

כדי לא להתבלבל בחישובים, אנו מציעים לחלק את הפתרון של הבעיה למספר שלבים. קודם כל, יש צורך להעריך את אובדן החום של החדר, לקבוע את שלב הנחת, ולאחר מכן לחשב את אורך המעגל חימום.

עקרונות הבנייה של התוכנית

החל את החישובים ויצירת סקיצה, אתה צריך להכיר את הכללים הבסיסיים עבור המיקום של מעגל המים:

1. מומלץ להניח את הצינורות לאורך פתיחת החלון - זה יהיה להפחית באופן משמעותי את אובדן החום של הבניין.
2. שטח הכיסוי המומלץ של מעגל מים אחד הוא 20 מ"ר. בחצרים גדולים יש צורך לחלק את החלל לתוך אזורים עבור כל להניח ענף חימום נפרד.
3. המרחק מהקיר לענף הראשון הוא 25 ס"מ. המגרש המותר של הצינור הופך במרכז החדר הוא עד 30 ס"מ, על הקצוות באזורי קר - 10-15 ס"מ.
4. קביעת אורך הצינור המרבי לחימום תת רצפתי צריכה להתבסס על קוטר הסליל.

עבור קוטר בעל חתך רוחב של 16 מ"מ מותר להאריך עד 90 מטר, ההגבלה על צינור 20 מ"מ עובי היא 120 מטר. הציות לנורמות יבטיח לחץ הידראולי תקין במערכת.

נוסחה בסיסית עם הסברים

חישוב אורך קו הרצפה המחוממת נעשה על פי הנוסחה:

L = S / n * 1.1 + k,

איפה

• L - אורך הרצוי של קו החימום;
• S - שטח רצפה מכוסה;
• n - הנחת שלב;
• 1,1 - גורם סטנדרטי של 10% מרווח כיפוף;
• k - ריחוק של האספן מהרצפה - לקחת בחשבון את המרחק למעגל החיווט על זרימת זרימת לחזור.

חשיבות מכרעת יכסה את שטח הכיסוי והסיבוב.

יש לזכור כי המיקום של צינורות חימום אינו מומלץ עבור מכשירים גדולים ריהוט מובנה. יש להפחית את הפרמטרים של הפריטים המיועדים מכלל השטח.

כדי למצוא את המרחק האופטימלי בין הענפים, יש צורך לבצע מניפולציות מתמטיות מורכבות יותר במונחים של אובדן חום מהחדר.

חישוב תרמי עם ההגדרה של גובה המגרש

צפיפות המיקום של צינורות משפיע ישירות על כמות זרימת החום ממערכת החימום. כדי לקבוע את העומס הנדרש, יש צורך לחשב את עלויות החום בחורף.

כוחה של מערכת החימום נקבע על פי הנוסחה:

M = 1.2 * Q,

איפה

• M - ביצועי לולאה;
• ש - אובדן החום הכולל של החדר.

הערך של Q יכול להתפרק למרכיביו: צריכת אנרגיה באמצעות מעטפת הבניין והעלויות הנגרמות כתוצאה מהפעלת מערכת האוורור. אנו נבין כיצד לחשב כל אחד מהאינדיקטורים.

איבוד חום דרך אלמנטים של הבניין

יש צורך לקבוע את צריכת האנרגיה החום עבור כל מבנים סגורה: קירות, תקרות, חלונות, דלתות, וכו ' נוסחת חישוב:

Q1 = (S / R) * Δt,

איפה

• S - שטח האלמנט;
• R - התנגדות תרמית;
• Δt - ההבדל בין הטמפרטורה בפנים ובחוץ.

בעת קביעת Δt, המחוון משמש לזמן הקצר ביותר של השנה.

ההתנגדות התרמית מחושבת כדלקמן:

R = A / Ct,

איפה

• א - עובי השכבה, מ ';
• Ct - מקדם מוליכות תרמית, W / m * K.

עבור אלמנטים משולבים של המבנה, ההתנגדות של כל השכבות חייב להיות מסכם.

ערכים נוספים של מקדם של מוליכות תרמית עבור חומרי הבניין הפופולריים ביותר, יש לנו נתון בטבלה הכלול במאמר הבא.

איבוד חום אוורור

כדי לחשב את המחוון, הנוסחה משמשת:

Q2 = (V * K / 3600) * C * P * Δt,

איפה

• אשר - נפח החדר, גור. m;
• K - שער חליפין;
• ג - חום ספציפי של אוויר, J / kg * K;
• עמ ' - צפיפות האוויר בטמפרטורת החדר הרגילה - 20 ° C.

שער החליפין של רוב החדרים שווה לאחד. החריג נעשה בבית עם מחסום קיטור פנימי - כדי לשמור על מיקרו אקלים רגיל, האוויר חייב להיות מעודכן פעמיים לשעה.

כושר החום הספציפי הוא הפניה. בטמפרטורה רגילה ללא לחץ, הערך הוא 1005 J / kg * K.

סה"כ אובדן חום

הסכום הכולל של אובדן החום של החדר יהיה שווה ל: Q = Q1 * 1.1 + Q2. מקדם 1.1 - גידול בצריכת האנרגיה ב -10% עקב חדירת אוויר דרך סדקים, דליפות במבנים.

הכפלת הערך המתקבל על ידי 1.2, אנו מקבלים את כוח חימום הרצפה הנדרש כדי לפצות על הפסדי חום. באמצעות גרף של זרימת חום לעומת טמפרטורת נוזל קירור, אתה יכול לקבוע את המגרש ואת הקוטר המתאים של הצינור.

הנתונים רלוונטיים עבור רצפות חמות על המגהץ חול מלט עם עובי של 7 מ"מ, חומר ציפוי הוא אריח קרמי. עבור תנאים אחרים, יש צורך בהתאמת הערכים, תוך התחשבות במוליכות התרמית של הגמר.

לדוגמה, כאשר הנחת השטיח, הערך של טמפרטורת נוזל הקירור צריך להיות מוגברת על ידי 4-5 מעלות צלזיוס. כל סנטימטר נוסף של המגהץ מוריד את תפוקת החום על ידי 5-8%.

בחירת אורך סופי

לדעת את הצעד של הנחת סלילי ואת השטח המכוסה קל לקבוע את זרימת צינורות. אם הערך המתקבל גדול מן הערך המותר, אז יש צורך לצייד כמה קווי מתאר.

באופן אופטימלי, אם לולאות יש אורך זהה - לא להתאים ולאזן כל דבר. עם זאת, בפועל, לעתים קרובות יותר יש צורך לשבור את קו החימום לאזורים שונים.

דוגמה ספציפית לחישוב ענף החימום

נניח שאתה רוצה לקבוע את הפרמטרים של המעגל התרמי עבור בית של 60 מטרים רבועים.

לצורך החישוב יידרשו הנתונים והמאפיינים הבאים:

• ממדי החדר: גובה - 2.7 מ ', אורך ורוחב - 10 ו -6 מ', בהתאמה;
• בבית 5 חלונות מתכת פלסטיק של 2 מ"ר כל אחד. m;
• קירות חיצוניים - בטון סודה, עובי - 50 ס"מ, Kt = 0.20 W / mK;
• בידוד קיר נוסף - קצף קצף 5 ס"מ, Kt = 0.041 W / mK;
• חומר התקרה - לוח בטון מזוין, עובי - 20 ס"מ, Kt = 1.69 W / mK;
• בידוד הגג - לוחות פוליסטירן מורחב 5 ס"מ עובי;
• את הממדים של דלת הכניסה הם 0.9 * 2.05 מ ', בידוד תרמי הוא קצף פוליאוריטן, שכבה היא 10 ס"מ, CT = 0.035 W / mK.

לאחר מכן, אנו רואים דוגמה צעד אחר צעד של החישוב.

שלב 1 - חישוב של אובדן חום באמצעות אלמנטים מבניים

התנגדות תרמית של חומרי קיר:

• בטון מוגן: R1 = 0.5 / 0.20 = 2.5 מ"ר * K / W;
• פוליסטירן מורחב: R2 = 0.05 / 0.041 = 1.22 m * K / W.

התנגדות תרמית של הקיר בכללותו היא: 2.5 + 1.22 = 3.57 מ"ר m * K / W. הטמפרטורה הממוצעת בבית נלקחת כמו +23 ° C, המינימום מחוץ 25 מעלות צלזיוס עם סימן מינוס. ההבדל הוא 48 ° C.

חישוב השטח הכולל של הקיר: S1 = 2.7 * 10 * 2 + 2.7 * 6 * 2 = 86.4 מ"ר מ 'נתון שנוצר, יש צורך לקחת את גודל החלונות והדלתות: S2 = 86.4-10-1.85 = 74.55 מ"ר. מ

החלפת הפרמטרים שהתקבלו לתוך הנוסחה, אנו מקבלים אובדן חום הקיר: QC = 74.55 / 3.57 * 48 = 1002 W

ההתנגדות התרמית הסופית של התקרה היא: 0.2 / 1.69 + 0.05 / 0.041 = 0.118 + 1.22 = 1.338 מטר מרובע. m * K / W. הפסדים החום יהיה: QFP = 60 / 1,338 * 48 = 2152 W.

כדי לחשב את דליפת החום דרך החלונות, יש צורך לקבוע את הערך הממוצע המשוקלל של ההתנגדות התרמית של חומרים: חלון מזוגג - 0.5 ופרופיל - 0.56 מטר מרובע. מ * * K / W, בהתאמה.

Ro = 0.56 * 0.1 + 0.5 * 0.9 = 0.56 m * K / W. כאן, 0.1 ו 0.9 הוא החלק של כל חומר בבניית החלון.

אובדן חום לחלונות: Q = 10 / 0.56 * 48 = 857 W.

אם ניקח בחשבון את בידוד תרמי של הדלת, ההתנגדות התרמית שלה יהיה: Rd = 0.1 / 0.035 = 2.86 מטר מרובע. m * K / W. Q = (0.9 * 2.05) / 2.86 * 48 = 31 W.

סה"כ הפסדי חום באמצעות האלמנטים המצורפים הם: 1002 + 2152 + 857 + 31 = 4042 W. התוצאה צריכה להיות מוגברת ב -10%: 4042 * 1.1 = 4446 וואט.

שלב 2 - חום לחום + אובדן החום הכולל

ראשית, אנו מחשבים את צריכת החום לחימום האוויר הנכנס. נפח של הנחות: 2.7 * 10 * 6 = 162 מ"ק. מ 'בהתאם לכך, הפסדי החום אוורור יהיה: (162 * 1/3600) * 1005 * 1.19 * 48 = 2583 W.

על פי הפרמטרים של החדר, סך עלויות תרמיות יהיה: Q = 4446 + 2583 = 7029 וואט.

שלב 3 - הכוח הנדרש של המעגל התרמי

אנו מחשבים את הכוח האופטימלי של המעגל הנדרש כדי לפצות על הפסדי חום: N = 1.2 * 7029 = 8435 W.

יתר על כן: q = N / S = 8435/60 = 141 W / מ"ר

שלב 4 - קביעת הצעד הנחת ואורך הקונטור

הערך המתקבל מושווה לתרשים התלות. אם הטמפרטורה של נוזל הקירור במערכת היא 40 ° C, אז מעגל עם הפרמטרים הבאים יתאים: המגרש - 100 מ"מ, קוטר - 20 מ"מ.

אם המים מסתובב ל 50 מעלות צלזיוס מסתובב בקו, מרווח בין הענפים ניתן להגדיל ל 15 ס"מ צינור עם חתך של 16 מ"מ יכול לשמש.

אנו סופרים את אורך המתאר: L = 60 / 0.15 * 1.1 = 440 מ '.

בנפרד, יש צורך לשקול את המרחק מן האספנים למערכת החימום.

כפי שניתן לראות מן החישובים, על הסדר של רצפת המים יצטרך לעשות לפחות ארבע לולאות חימום. ואיך שצריך להניח ולתקן את הצינורות, כמו גם סודות אחרים של ההתקנה, אנחנו עיין כאן.

מסקנות ווידאו שימושי בנושא

סקירות וידאו חזותיות יעזרו לבצע חישוב ראשוני של אורך ומגרש המעגל התרמי.

בחירת המרחק היעיל ביותר בין הענפים של מערכת חימום הרצפה:

מדריך על איך לברר את אורך הלולאה של הרצפה מחוממת:

שיטת החישוב אינה יכולה להיקרא פשוטה. יחד עם זאת, ישנם גורמים רבים המשפיעים על הפרמטרים של המעגל. אם רצפת המים מתוכננת לשמש כמקור החום היחיד, אז זה עבודה טובה יותר להיות מופקדים על אנשי מקצוע - טעויות בשלב התכנון יכול להיות יקר.

חישוב אורך הנדרש של צינורות לחימום הרצפה בקוטר האופטימלי שלהם עצמך? אולי יש לך שאלות שלא נגענו בהן בחומר הזה? שאל אותם למומחים שלנו בבלוק ההערות.

אם אתם מתמחים בחישוב צינורות לסידור חימום תת רצפתי ויש לכם משהו להוסיף לחומר הנ"ל, אנא כתבו את הערותיכם תחת הכתבה.