Beregning av rør til gulvvarme: formler, valg av installasjonstrinn, hvordan å bestemme strømmen

Til tross for installasjonens kompleksitet, anses gulvvarme med vannkrets som en av de mest kostnadseffektive metoder for oppvarming av rommet. For at systemet skal fungere så effektivt som mulig og ikke å mislykkes, er det nødvendig å beregne rørene riktig for et oppvarmet gulv - bestemme lengden, sløyfehøyden og konturleggingsplanen.

Fra disse indikatorene avhenger i stor grad av komforten ved å bruke vannoppvarming. Disse spørsmålene vil vi analysere i vår artikkel - vi vil fortelle deg hvordan du velger det beste alternativet for rør, med tanke på de tekniske egenskapene til hver type. Etter at du har lest denne artikkelen, vil du også kunne velge installasjonstrinnet riktig og beregne ønsket diameter og lengde av konturen til det oppvarmede gulvet for et bestemt rom.

Parametre for beregning av termisk krets

På designstadiet er det nødvendig å løse et antall problemstillinger som bestemmer design funksjoner gulvvarme og driftsmodus - å velge tykkelsen på skrapet, pumpen og annet nødvendig utstyr.

Tekniske aspekter ved organisasjonen av varmeavdelingen er i stor grad avhengig av formålet. I tillegg til utnevnelsen, for nøyaktig beregning av opptaket av vannkretsen, vil det være behov for en rekke indikatorer: overflaten av belegget, tetthet av varmestrømmen, temperaturen på varmebæreren, typen gulvbelegg.

Rørdekkingsområde

Ved bestemmelse av dimensjonene til basen for rørlegging legges et mellomrom som ikke er rotete med store apparater og innebygde møbler. Det er nødvendig å tenke på forhånd om utformingen av objekter i rommet.

Varmestrøm og kjølevannstemperatur

Varmefluktets tetthet er en beregnet indikator som karakteriserer den optimale mengden varmeenergi for oppvarming av et rom. Verdien avhenger av en rekke faktorer: termisk ledningsevne av vegger, gulv, glassflate, tilstedeværelse av isolasjon og intensitet av luftutveksling. Basert på varmestrømmen bestemmes trinnet med å legge løkken.

Den høyeste temperaturen på kjølevæsken - 60 ° C. Tykkelsen på skikket og gulvbelegget slår imidlertid ned temperaturen - faktisk på overflaten av gulvet er det ca. 30-35 ° C. Forskjellen mellom termiske indikatorer ved kretsens innløp og utløp bør ikke overstige 5 ° С.

Type gulv

Etterbehandling påvirker systemytelsen. Den optimale varmeledningsevnen til fliser og porselen - overflaten varmes opp raskt. En god indikator for effektiviteten av vannkretsen ved bruk av laminat og linoleum uten varmeisolerende lag. Den laveste termiske konduktiviteten til et trebelegg.

Graden av varmeoverføring avhenger av fyllmaterialet. Systemet er mest effektivt når man bruker tung betong med naturlig aggregat, for eksempel sjøstein med liten brøkdel.

Ved beregning av rør til gulvvarme er det nødvendig å ta hensyn til de etablerte standarder for beleggetes temperaturregime:

• 29 ° С - stue
• 33 ° С - rom med høy luftfuktighet
• 35 ° С - Passasjer og kaldbelt - Seksjoner langs endeveggene.

En viktig verdi for å bestemme densiteten til å legge vannkretsen vil spille klimatiske trekk i regionen. Ved beregning av varmetap er det nødvendig å ta hensyn til minimumstemperaturen om vinteren.

Som praksis viser, vil forvarming av hele huset bidra til å redusere belastningen. Det er fornuftig å isolere rommet først, og deretter fortsette å beregne varmetap og parametere i rørkretsen.

Evaluering av tekniske egenskaper ved valg av rør

På grunn av ikke-standard driftsforhold, er det lagt høye krav til materialet og størrelsen på vanngulvspolen:

• kjemisk inertitetmotstand mot korrosive prosesser;
• ha et helt jevnt indre beleggikke utsatt for dannelsen av kalkvekst;
• styrke - inne i veggene blir det konstant påvirket av kjølevæsken, og utenfor - skrittet; Røret må tåle trykk opp til 10 Bar.

Det er ønskelig at oppvarmingsgrenen hadde en liten andel. Pai av et vanngulv og uten det utøver en betydelig belastning på gulvet, og en tung rørledning forverrer bare situasjonen.

Tre kategorier rørrullede produkter oppfyller en eller annen av de nevnte kravene: tverrbundet polyetylen, metallplast og kobber.

Alternativ 1 - tverrbundet polyetylen (PEX)

Materialet har en nett-rik cellulær molekylstruktur. Modifisert fra vanlig polyetylen er preget av tilstedeværelsen av både langsgående og tverrgående leddbånd. En slik struktur øker tyngdekraften, mekanisk styrke og kjemisk motstand.

Vannkretsen laget av PEX-rør har flere fordeler:

• høy elastisitet, slik at man kan legge en spole med en liten bøyningsradius;
• sikkerhet - Ved oppvarming avgir materialet ikke skadelige komponenter.
• varmebestandighet: mykgjøring - fra 150 ° С, smelter - 200 ° С, brennende - 400 ° С;
• holder strukturen med temperaturvariasjoner;
• skade motstand - Biologiske destruktorer og kjemiske reagenser.

Rørledningen beholder sin opprinnelige gjennomstrømningskapasitet - det legges ingen sediment på veggene. Den estimerte levetiden til PEX-kretsen er 50 år.

Det er fire grupper av produkter:

1. PEX-a-peroksid tverrbinding. Oppnådde den mest holdbare og ensartede strukturen med en tetthet på obligasjoner på opptil 75%.
2. PEX-b-silan-kryssbinding. Teknologien bruker silanider - giftige stoffer som ikke er tillatt for husholdningsbruk. Produsenter av VVS-produkter erstatter det med et sikkert reagens. For å installere gyldige rør med hygienisk sertifikat. Tettheten av tverrbinding er 65-70%.
3. PEX-c - strålingsmetode. Polyetylen bestråles med gammastråler eller en elektron. Som et resultat blir obligasjoner forseglet til 60%. Ulemper PEX-c: Usikkerhet i bruk, ujevn søm.
4. PEX-d - nitrering. Reaksjonen på å skape et rutenett fortsetter på bekostning av nitrogenradikaler. Utgangen er et materiale med tverrbindingsdensitet på ca. 60-70%.

Styrkeegenskapene til PEX-rør er avhengig av metoden for tverrbinding av polyetylen.

Hvis du stoppet på rør laget av tverrbundet polyetylen, anbefaler vi at du gjør deg kjent med arrangement regler gulvvarmesystemer av dem.

Alternativ nr. 2 - metallplast

Lederen av røret rullet for å arrangere gulvvarme - metall-plast. Strukturelt inneholder materialet fem lag.

Metallet øker styrken på linjen, reduserer termisk ekspansjonshastighet og virker som en antidiffusjonsbarriere - den blokkerer oksygenstrømmen til kjølevæsken.

Funksjoner av metallrør:

• god termisk ledningsevne;
• evnen til å beholde en gitt konfigurasjon
• arbeidstemperatur med bevaring av egenskaper - 110 ° C;
• lav spesifikk vekt;
• lydløs bevegelse av kjølevæsken;
• brukervilkår;
• korrosjonsbestandighet;
• Varighet av driften - opptil 50 år.

Mangelen på komposittrør - avvisning av bøyning på aksen. Ved gjentatt vridning er det fare for skade på aluminiumlaget. Vi anbefaler å bli kjent med riktig monteringsteknologi plastrør som vil bidra til å unngå skade.

Alternativ # 3 - kobberrør

På de tekniske og operative egenskapene til det gule metallet vil være det beste valget. Imidlertid er etterspørselen begrenset til høye kostnader.

I tillegg til høye kostnader har kobberrørene en ekstra negativ - kompleksitet montering. For å bøye konturen trenger du en pressemaskin eller rørbender.

Alternativ 4 - polypropylen og rustfritt stål

Noen ganger er oppvarmingsgrenen laget av polypropylen eller rustfrie korrugerte rør. Det første alternativet er rimelig, men ganske vanskelig å bøye - minimum radius av de åtte diametrene av produktet.

Dette betyr at rør med en størrelse på 23 mm må plasseres i en avstand på 368 mm fra hverandre. En økt installasjonshøyde sikrer ikke jevn oppvarming.

Mulige måter å legge konturen på

For å bestemme rørstrømmen for oppstilling av et oppvarmet gulv, er det nødvendig å bestemme utformingen av vannkretsen. Hovedoppgaven med oppsettplanlegging er å sikre jevn oppvarming, med hensyn til kalde og uoppvarmede områder i rommet.

Metode # 1 - Snake

Kjølevæsken blir matet til systemet langs veggen, passerer gjennom spolen og vender tilbake til distribusjonsmanifold. I dette tilfellet oppvarmes halvdelen av rommet med varmt vann, og resten avkjøles.

Når du legger en slange, er det umulig å oppnå en ensartet oppvarming - temperaturforskjellen kan nå 10 ° C. Metoden er anvendelig i smale mellomrom.

Dobbel slange lar deg oppnå en mykere temperaturovergang. Forover og bakover løp går parallelt med hverandre.

Metode # 2 - Snegle eller Spiral

Dette betraktes som den optimale ordningen, og sikrer jevn oppvarming av gulvbelegg. Forover og omvendte grener blir stablet vekselvis.

I store områder implementere en kombinert ordning. Overflaten er delt inn i sektorer, og hver utvikler en egen krets som fører til en felles samler. I midten av rommet legges rørledningen ut av en snegle, og langs ytterveggene - med en slange.

Vi har en annen artikkel på nettstedet vårt, som vi har gjennomgått i detalj installasjonsoppsett varmt gulv og ledet anbefalinger for å velge det beste alternativet avhengig av egenskapene til et bestemt rom.

Rørberegningsmetode

For ikke å bli forvirret i beregninger foreslår vi å dele løsningen av problemet i flere stadier. Først av alt er det nødvendig å evaluere varmetapet i rommet, bestemme leggingstrinnet, og deretter beregne lengden på varmekretsen.

Prinsipper for bygging av ordningen

Ved å starte beregningene og lage en skisse, bør du gjøre deg kjent med grunnleggende regler for vannkredsens plassering:

1. Det anbefales å legge rørene langs vinduets åpning - dette vil redusere varmetapet til bygningen betydelig.
2. Det anbefalte dekningsområdet for en vannkrets er 20 kvadratmeter. I store lokaler er det nødvendig å dele rommet i soner og for hver å legge en separat oppvarmingsgren.
3. Avstanden fra veggen til den første grenen er 25 cm. Den tillatte kanten av røret svinger i midten av rommet er opptil 30 cm, på kantene og i kalde soner - 10-15 cm.
4. Bestemmelse av maksimal rørlengde for gulvvarme bør være basert på spiralens diameter.

For en kontur med et tverrsnitt på 16 mm er maksimum 90 m tillatt, begrensningen for en rørledning 20 mm tykk er 120 m. Overholdelse av normene vil sikre normal hydraulisk trykk i systemet.

Grunnformel med forklaringer

Beregningen av lengden av konturen til det oppvarmede gulvet utføres i henhold til formelen:

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

der:

• L - ønsket lengde på varmeledningen;
• S - dekket gulvareal;
• n - leggingstrinn;
• 1,1 - Standardfaktor på 10 prosent bøyemargin
• k - Fjernhet fra oppsamleren fra gulvet - ta hensyn til avstanden til ledningskretsen på strømnings- og returstrømmen.

Avgjørende betydning vil dekke området dekning og trinn svinger.

Det bør huskes at plassering av varmeledninger ikke anbefales for store apparater og innebygde møbler. Parametrene til de utpekte elementene må trekkes fra totalområdet.

For å finne den optimale avstanden mellom grenene, er det nødvendig å utføre mer komplekse matematiske manipulasjoner når det gjelder varmetap fra rommet.

Termisk beregning med definisjon av konturhøyde

Tettheten av plassering av rør påvirker direkte mengden varmestrøm fra varmesystemet. For å bestemme den nødvendige belastningen, er det nødvendig å beregne varmekostnadene om vinteren.

Kraften til varmesystemet bestemmes av formelen:

M = 1,2 * Q,

der:

• M - loop ytelse;
• Q - Totalt varmetap på rommet.

Verdien av Q kan brytes ned i komponentene: energiforbruk gjennom bygningskuvertet og kostnadene forårsaket av ventilasjonssystemet. Vi vil forstå hvordan å beregne hver indikator.

Varmetap gjennom bygningselementer

Det er nødvendig å bestemme varmeenergiforbruket for alle inneslutende strukturer: vegger, tak, vinduer, dører etc. Beregningsformel:

Q1 = (S / R) * At,

der:

• S - området av elementet;
• R - termisk motstand
• At - forskjellen mellom temperaturen i og utenfor.

Ved bestemmelse av Δt brukes indikatoren til den kaldeste tiden på året.

Termisk motstand beregnes som følger:

R = A / Ct,

der:

• En - lagtykkelse, m;
• kt - varmekonduktivitets koeffisient, W / m * K.

For de kombinerte elementene i strukturen må motstanden til alle lagene oppsummeres.

Flere verdier av koeffisienten for termisk ledningsevne for de mest populære byggematerialene vi har gitt i tabellen i neste artikkel.

Ventilasjon varmetap

For å beregne indikatoren brukes formelen:

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

der:

• V - volum av rommet, cub. m;
• K - luftkurs;
• C - Spesifikke luftvarme, J / kg * K;
• P - Lufttetthet ved normal romtemperatur - 20 ° С.

Luftkursen på de fleste rom er lik en. Unntaket er laget hjemme med intern dampbarriere - for å opprettholde et normalt mikroklima må luften oppdateres to ganger i timen.

Spesifikke varmekapasitet er en referanse. Ved vanlig temperatur uten trykk er verdien 1005 J / kg * K.

Totalt varmetap

Den totale mengden varmetap i rommet vil være lik: Q = Q1 * 1,1 + Q2. Koeffisient 1.1 - En økning i energiforbruket med 10% på grunn av luftinfiltrasjon gjennom sprekker, lekkasjer i bygningskonstruksjoner.

Ved å multiplisere den oppnådde verdien med 1,2, oppnår vi nødvendig gulvvarme for å kompensere for varmetap. Ved hjelp av grafen over varmestrømmen mot kjølevannstemperaturen, kan du bestemme riktig strekning og diameter på røret.

Dataene er relevante for varme gulv på sandcement sement med en tykkelse på 7 mm, beleggmaterialet er keramisk fliser. For andre forhold er det nødvendig med justering av verdiene, med tanke på termisk ledningsevne av etterbehandling.

For eksempel, når du legger teppe, bør verdien av kjølevæsketemperaturen økes med 4-5 ° C. Hver ytterligere centimeter av screed senker varmeeffekten med 5-8%.

Endelig konturlengdevalg

Å vite trinnet med å legge spolene og dekket området er lett å bestemme strømmen av rør. Hvis verdien som er oppnådd er større enn den tillatte verdien, er det nødvendig å utstyre flere konturer.

Optimalt, hvis løkkene har samme lengde - ikke juster og balanser noe. Imidlertid er det i praksis oftere behov for å bryte varmeledningen til forskjellige områder.

Et spesifikt eksempel på beregningen av varmegrenen

Anta at du vil bestemme parametrene for termisk krets for et hus på 60 kvadratmeter.

For beregningen vil du trenge følgende data og egenskaper:

• dimensjonene til rommet: høyden - 2,7 m, lengde og bredde - henholdsvis 10 og 6 m;
• Huset har 5 metall-plast vinduer på 2 kvadratmeter hver. m;
• yttervegger - luftbetong, tykkelse - 50 cm, Kt = 0,20 W / mK;
• ekstra veggisolasjon - skumskum 5 cm, Kt = 0,041 W / mK;
• takmateriale - armert betongplate, tykkelse - 20 cm, Kt = 1,69 W / mK;
• loftet isolasjon - utvidet polystyren plater 5 cm tykk;
• Dimensjonene til inngangsdøren er 0,9 * 2,05 m, termisk isolasjon er polyuretanskum, et lag er 10 cm, CT = 0,035 W / mK.

Deretter vurderer vi et trinnvis eksempel på beregningen.

Trinn 1 - Beregning av varmetap gjennom strukturelle elementer

Termisk motstand av veggmaterialer:

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

Varmebestandighet av veggen som helhet er: 2,5 + 1,22 = 3,57 kvm. m * K / W. Gjennomsnittstemperaturen i huset er tatt til +23 ° C, minimum utenfor 25 ° C med minustegn. Forskjellen er 48 ° C.

Beregning av veggenes totale areal: S1 = 2,7 * 10 * 2 + 2,7 * 6 * 2 = 86,4 kvm. m. Fra den resulterende figuren er det nødvendig å ta av størrelsen på vinduer og dører: S2 = 86,4-10-1,85 = 74,55 kvm. m.

Ved å erstatte de oppnådde parametrene i formelen oppnår vi tap av veggvarme: Qc = 74,55 / 3,57 * 48 = 1002 W

Den endelige termiske motstanden til taket er: 0,2 / 1,69 + 0,05 / 0,041 = 0,118 + 1,22 = 1,338 kvadratmeter. m * K / W. Varmetap vil være: Qп = 60 / 1.338 * 48 = 2152 W.

For å beregne lekkasje av varme gjennom vinduene, er det nødvendig å bestemme den vektede gjennomsnittsverdien av materialets termiske motstand: et dobbeltvinduert vindu - 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 av hvert materiale i vinduskonstruksjonen.

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

Med tanke på termisk isolasjon av døren, vil dens termiske motstand være: Rd = 0,1 / 0,035 = 2,86 kvadratmeter. m * K / W. Qd = (0,9 * 2,05) / 2,86 * 48 = 31 W.

Totale varmetap gjennom de innvendige elementene er: 1002 + 2152 + 857 + 31 = 4042 W. Resultatet skal økes med 10%: 4042 * 1.1 = 4446 watt.

Trinn 2 - varme til varme + totalt varmetap

Først beregner vi varmeeffekten for oppvarming av innkommende luft. Volum av lokaler: 2,7 * 10 * 6 = 162 cu. m. Ventilasjonsvarmetapene vil følgelig være: (162 * 1/3600) * 1005 * 1,19 * 48 = 2583 W.

Ifølge parametrene til rommet vil de totale termiske kostnadene være: Q = 4446 + 2583 = 7029 watt.

Trinn 3 - den nødvendige kraften til termisk krets

Vi beregner den optimale effekten av kretsen som er nødvendig for å kompensere for varmetap: N = 1,2 * 7029 = 8435 W.

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

Trinn 4 - Bestemmelse av leggesteget og lengden på konturen

Den resulterende verdien sammenlignes med avhengighetsgrafen. Hvis temperaturen på kjølevæsken i systemet er 40 ° C, vil en krets med følgende parametere passe: pitch - 100 mm, diameter - 20 mm.

Hvis vann sirkulerer til 50 ° C sirkulerer i linjen, kan intervallet mellom grenene økes til 15 cm og et rør med et tverrsnitt på 16 mm kan brukes.

Vi teller lengden på konturen: L = 60 / 0.15 * 1.1 = 440 m.

Separat er det nødvendig å vurdere avstanden fra samlerne til varmesystemet.

Som det fremgår av beregningene, vil det være nødvendig med minst fire oppvarmingsløkker for arrangementet av vanngulvet. Og hvordan å ordentlig legge og reparere rørene, så vel som andre hemmeligheter av installasjon, vi vurdert her.

Konklusjoner og nyttig video om emnet

Visuelle video vurderinger vil bidra til å foreta en foreløpig beregning av lengden og tonehøyde på termisk krets.

Valg av den mest effektive avstanden mellom gulvvarmesystemets grener:

En veiledning om hvordan du finner ut lengden på sløyfen i et oppvarmet gulv:

Beregningsmetoden kan ikke kalles enkel. Samtidig er det mange faktorer som påvirker parameterne til kretsen. Hvis vannet gulvet er planlagt å bli brukt som den eneste kilden til varme, er dette arbeidet bedre å bli betrodd fagfolk - feil i planleggingsstadiet kan være kostbart.

Beregn den nødvendige lengden på rør til gulvvarme og deres optimale diameter selv? Kanskje har du spørsmål som vi ikke har rørt på i dette materialet? Spør dem til våre eksperter i kommentarblokken.

Hvis du spesialiserer deg i å beregne rør for å arrangere gulvvarme og du har noe å legge til i ovennevnte materiale, vennligst skriv inn kommentarene nedenfor under artikkelen.