Calcularea țevilor pentru încălzirea prin pardoseală: formule, alegerea pasului de instalare, cum se determină debitul

În ciuda complexității instalării, încălzirea prin pardoseală cu ajutorul unui circuit de apă este considerată una dintre metodele cele mai rentabile de încălzire a încăperii. Pentru ca sistemul să funcționeze cât mai eficient posibil și să nu eșueze, este necesar să se calculeze corect conductele pentru o podea încălzită - pentru a determina lungimea, pasul bucla și schema de așezare a conturului.

Din aceste indicatori depinde în mare măsură de confortul utilizării încălzirii apei. Aceste întrebări pe care le vom analiza în articolul nostru - vă vom spune cum să alegeți cea mai bună opțiune pentru țevi, luând în considerare caracteristicile tehnice ale fiecărui tip. De asemenea, după citirea acestui articol, veți putea alege corect etapa de instalare și puteți calcula diametrul și lungimea dorită a conturului podelei încălzite pentru o anumită cameră.

Parametrii pentru calculul circuitului termic

La etapa de proiectare, este necesar să se rezolve o serie de probleme care determină caracteristici de design încălzirea în pardoseală și modul de funcționare - pentru a alege grosimea șapei, a pompei și a altor echipamente necesare.

Aspectele tehnice ale organizării ramurii de încălzire depind în mare măsură de scopul acesteia. În plus față de programare, pentru calcularea exactă a filmului circuitului de apă, vor fi necesare un număr de indicatori: suprafața stratului de acoperire, densitatea fluxului de căldură, temperatura suportului de căldură, tipul de pardoseală.

Aria de acoperire a țevilor

Atunci când se determină dimensiunile bazei pentru așezarea țevilor, se ia un spațiu care nu este aglomerat cu aparate mari și cu mobilier încorporat. Este necesar să se gândească în prealabil la aspectul obiectelor din cameră.

Temperatura fluxului de căldură și a lichidului de răcire

Densitatea fluxului de căldură este un indicator calculat care caracterizează cantitatea optimă de energie termică pentru încălzirea unei încăperi. Valoarea depinde de un număr de factori: conductivitatea termică a pereților, podele, suprafața geamurilor, prezența izolației și intensitatea schimbului de aer. Pe baza debitului de căldură, este determinată etapa de așezare a bucla.

Temperatura maximă a agentului de răcire - 60 ° C Cu toate acestea, grosimea șapei și a pardoselii bate jos temperatura - de fapt, pe suprafața podelei este de aproximativ 30-35 ° C. Diferența dintre indicatoarele termice la intrarea și ieșirea circuitului nu trebuie să depășească 5 ° С.

Tipul de podele

Finisarea afectează performanța sistemului. Conductivitatea termică optimă a plăcilor și porțelanului - suprafața se încălzește rapid. Un bun indicator al eficienței circuitului de apă atunci când se utilizează laminat și linoleum fără un strat termoizolant. Conductivitatea termică cea mai scăzută a unui strat de acoperire din lemn.

Gradul de transfer de căldură depinde de materialul de umplere. Sistemul este cel mai eficient atunci când se utilizează beton greu cu agregat natural, de exemplu, pietricele de mare de fracțiune mică.

La calcularea țevilor pentru încălzire prin pardoseală, este necesar să se țină seama de standardele stabilite pentru regimul de temperatură a acoperirii:

• 29 ° С - cameră de zi;
• 33 ° С - camere cu umiditate ridicată;
• 35 ° С - zonele de trecere și centurile reci - secțiuni de-a lungul pereților finali.

O valoare importantă pentru determinarea densității de așezare a circuitului de apă va juca caracteristicile climatice ale regiunii. Atunci când se calculează pierderile de căldură, este necesar să se ia în considerare temperatura minimă în timpul iernii.

După cum arată practica, preîncălzirea întregii case va ajuta la reducerea încărcăturii. Este logic să izolați mai întâi camera și apoi să procedați la calculul pierderilor de căldură și al parametrilor circuitului de țevi.

Evaluarea proprietăților tehnice atunci când alegeți o țeavă

Datorită condițiilor de funcționare nestandardizate, cerințele ridicate sunt plasate pe materialul și mărimea bobinei podelei de apă:

• inerția chimicărezistența la procesele corozive;
• având o acoperire interioară complet netedăcare nu sunt predispuse la formarea creșterii varului;
• putere - în interiorul pereților sunt afectați în mod constant de lichidul de răcire, iar în afară - de șapă; conducta trebuie să reziste la o presiune de până la 10 bari.

Este de dorit ca ramura de încălzire să aibă o mică proporție. Piept de podea de apă și fără aceasta exercită o încărcătură semnificativă pe podea, și o conductă greu doar exacerbează situația.

Trei categorii de produse laminate cu țevi îndeplinesc una sau una din cerințele enumerate: polietilenă reticulată, plastic-metal și cupru.

Opțiunea nr. 1 - polietilenă reticulată (PEX)

Materialul are o structură moleculară celulară net-bogată. Modificată din polietilenă obișnuită este caracterizată prin prezența ligamentelor longitudinale și transversale. O astfel de structură mărește gravitatea specifică, rezistența mecanică și rezistența chimică.

Circuitul de apă din țevi PEX are mai multe avantaje:

• elasticitate ridicată, permițând așezarea unei bobine cu o rază mică de îndoire;
• siguranță - când este încălzit, materialul nu emite componente dăunătoare;
• rezistența la căldură: înmuiere - de la 150 ° С, topire - 200 ° С, ardere - 400 ° С;
• păstrează structura cu fluctuații de temperatură;
• rezistența la deteriorare - distrugătoare biologice și reactivi chimici.

Conducta își păstrează capacitatea inițială de transfer - nu se depune niciun sediment pe pereți. Durata de viață estimată a circuitului PEX este de 50 de ani.

Există patru grupe de produse:

1. Reticularea PEX-a-peroxid. A obținut structura cea mai durabilă și uniformă, cu o densitate de obligațiuni de până la 75%.
2. PEX-b - reticulare silanică. Tehnologia utilizează silanide - substanțe toxice care nu sunt permise pentru uz casnic. Producătorii de produse sanitare îl înlocuiesc cu un reactiv sigur. Pentru a instala țevi valabile cu certificat de igienă. Densitatea reticulării este de 65-70%.
3. Metoda PEX-c - radiații. Polietilena este iradiată cu raze gama sau cu un electron. Ca urmare, obligațiunile sunt închise la 60%. Dezavantaje PEX-c: insecuritatea utilizării, cusătura inegală.
4. PEX-d - nitrurare. Reacția de a crea o rețea are loc în detrimentul radicalilor de azot. Producția este un material cu densitate reticulată de aproximativ 60-70%.

Caracteristicile de rezistență ale conductelor PEX depind de metoda de reticulare a polietilenei.

Dacă ați oprit pe țevi din polietilenă reticulată, vă recomandăm să vă familiarizați aranjamente sisteme de încălzire prin pardoseală ale acestora.

Opțiunea nr. 2 - plastic din metal

Liderul conductei a rulat pentru aranjarea încălzirii în pardoseală - metal-plastic. Structurally, materialul include cinci straturi.

Metalul mărește rezistența liniei, reduce viteza de dilatare termică și acționează ca o barieră anti-difuzie - blochează fluxul de oxigen la lichidul de răcire.

Caracteristicile țevilor metalice:

• bună conductivitate termică;
• capacitatea de a păstra o configurație dată;
• temperatura de lucru cu păstrarea proprietăților - 110 ° C;
• greutate specifică scăzută;
• mișcarea fără zgomot a agentului de răcire;
• siguranța utilizării;
• rezistența la coroziune;
• Durata de funcționare - până la 50 de ani.

Lipsa țevilor compozite - inadmisibilitatea de îndoire pe axă. Cu răsucirea repetată există riscul deteriorării stratului de aluminiu. Vă recomandăm să vă familiarizați cu o tehnologie adecvată de montare țevi de plastic care vor ajuta la evitarea deteriorărilor.

Opțiunea # 3 - țevi de cupru

Pe caracteristicile tehnice și operaționale ale metalului galben va fi cea mai bună alegere. Cu toate acestea, cererea sa este limitată la costuri ridicate.

Pe lângă costurile ridicate, conductele de cupru au o complexitate negativă suplimentară montare. Pentru a îndoi conturul, aveți nevoie de o mașină de presă sau bender pentru țevi.

Opțiunea nr. 4 - polipropilenă și oțel inoxidabil

Uneori, ramura de încălzire este fabricată din țevi din polipropilenă sau inox. Prima opțiune este accesibilă, dar destul de greu de îndoit - raza minimă a celor opt diametre ale produsului.

Acest lucru înseamnă că țevile cu dimensiunea de 23 mm trebuie să fie amplasate la o distanță de 368 mm una de alta - un pas de instalare crescut nu va asigura o încălzire uniformă.

Moduri posibile de a stabili conturul

Pentru a determina curgerea țevii pentru aranjarea unei podele încălzite, este necesară determinarea dispunerii circuitului de apă. Sarcina principală a planificării planificării este asigurarea unei încălziri uniforme, luând în considerare zonele reci și neîncălzite ale camerei.

Metoda # 1 - șarpe

Răcitorul este alimentat în sistem de-a lungul peretelui, trece prin bobină și se întoarce distribuție. În acest caz, jumătate din cameră este încălzită cu apă fierbinte, iar restul este răcit.

La stabilirea unui șarpe este imposibil să se obțină uniformitatea încălzirii - diferența de temperatură poate ajunge la 10 ° C. Metoda este aplicabilă în spații înguste.

Șarpele dublu vă permite să obțineți o trecere mai ușoară a temperaturilor. Circuitul înainte și înapoi sunt paralele unul cu celălalt.

Metoda # 2 - Melcul sau spirala

Acesta este considerat schema optimă, asigurând o încălzire uniformă a pardoselii. Ramificațiile înainte și înapoi sunt stivuite alternativ.

În zonele mari, implementați o schemă combinată. Suprafața este împărțită în sectoare și fiecare dezvoltă un circuit separat care duce la un colector comun. În centrul camerei, conducta este așezată de un melc, iar de-a lungul pereților exteriori - de un șarpe.

Avem un alt articol pe site-ul nostru, în care am analizat în detaliu planuri de instalare podea caldă și a condus recomandări pentru alegerea celei mai bune opțiuni în funcție de caracteristicile unei anumite camere.

Metoda de calcul al țevii

Pentru a nu deveni confuz în calcule, propunem să împărțim soluția problemei în mai multe etape. În primul rând, este necesar să se evalueze pierderea de căldură a încăperii, să se determine etapa de montare și apoi să se calculeze lungimea circuitului de încălzire.

Principiile de construcție a schemei

Începeți calculele și creați o schiță, trebuie să vă familiarizați cu regulile de bază pentru amplasarea circuitului de apă:

1. Se recomandă așezarea conductelor de-a lungul deschiderii ferestrei - aceasta va reduce în mod semnificativ pierderile de căldură ale clădirii.
2. Zona de acoperire recomandată pentru un circuit de apă este de 20 de metri pătrați. În spațiile mari este necesar să se împartă spațiul în zone și pentru fiecare să se plaseze o ramură de încălzire separată.
3. Distanța de la perete la prima ramură este de 25 cm. Pasul admis al țevii se întoarce în centrul camerei este de până la 30 cm, pe margini și în zonele cu temperaturi scăzute - 10-15 cm.
4. Determinarea lungimii maxime a țevii pentru încălzirea prin pardoseală trebuie să se bazeze pe diametrul bobinei.

Pentru un contur cu o secțiune transversală de 16 mm este permis maximum 90 m, restricția pentru o conductă de 20 mm grosime este de 120 m. Conformitatea cu normele va asigura presiunea hidraulică normală în sistem.

Formula de bază cu explicații

Calculul lungimii conturului podelei încălzite se efectuează conform formulei:

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

în cazul în care:

• L - lungimea dorită a liniei de încălzire;
• S - zona de podea acoperită;
• n - etapa de stabilire;
• 1,1 - factor standard de marjă de îndoire de zece procente;
• k - distanța colectorului de la podea - luați în considerare distanța până la circuitul cablajului de pe debit și de retur.

O importanță decisivă va acoperi zona de acoperire și trepte de pas.

Trebuie să vă reamintim că plasarea țevilor de încălzire nu este recomandată pentru aparatele mari și mobilierul încorporat. Parametrii articolelor desemnate trebuie să fie scutiți de suprafața totală.

Pentru a găsi distanța optimă între ramuri, este necesar să se efectueze manipulări matematice mai complexe în ceea ce privește pierderea de căldură din încăpere.

Calcul termic cu definirea pasului de contur

Densitatea amplasării țevilor influențează în mod direct cantitatea de căldură din sistemul de încălzire. Pentru a determina sarcina necesară, este necesar să se calculeze costurile de încălzire în timpul iernii.

Puterea sistemului de încălzire este determinată de formula:

M = 1,2 * Q,

în cazul în care:

• M - performanța buclă;
• Q - pierderea totală de căldură a încăperii.

Valoarea lui Q poate fi descompusă în componentele sale: consumul de energie prin plicul clădirii și costurile cauzate de funcționarea sistemului de ventilație. Vom înțelege cum să calculam fiecare dintre indicatori.

Pierdere de căldură prin elemente de construcție

Este necesar să se determine consumul de energie termică pentru toate structurile de închidere: pereți, tavane, ferestre, uși etc. Formula de calcul:

Q1 = (S / R) * Δt,

în cazul în care:

• S - zona elementului;
• R - rezistența termică;
• At - diferența dintre temperatura din interior și din exterior.

Atunci când se determină Δt, indicatorul este utilizat pentru cel mai rece interval al anului.

Rezistența termică se calculează după cum urmează:

R = A / Ct,

în cazul în care:

• A - grosimea stratului, m;
• kt - coeficientul de conductivitate termică, W / m * K.

Pentru elementele combinate ale structurii, rezistența tuturor straturilor trebuie să fie rezumată.

Mai multe valori ale coeficientului de conductivitate termică pentru cele mai populare materiale de construcție, pe care le-am dat în tabelul conținut în următorul articol.

Pierderi de căldură prin ventilație

Pentru a calcula indicatorul, se folosește formula:

Q2 = (V * K / 3600) * C * P * Δt,

în cazul în care:

• V - volumul camerei, pui. m;
• K - cursul de schimb al aerului;
• C - căldura specifică a aerului, J / kg * K;
• P - densitatea aerului la temperatura camerei normale - 20 ° С.

Rata de schimb a aerului în majoritatea camerelor este egală cu una. Excepția este făcută la domiciliu cu o barieră interioară de vapori - pentru a menține un microclimat normal, aerul trebuie să fie actualizat de două ori pe oră.

Capacitatea specifică de căldură este o referință. La temperatura standard fără presiune, valoarea este de 1005 J / kg * K.

Pierdere totală de căldură

Cantitatea totală de pierderi de căldură din cameră va fi egală cu: Q = Q1 * 1.1 + Q2. Coeficient 1.1 - o creștere a consumului de energie cu 10% din cauza infiltrării aerului prin fisuri, scurgeri în structurile clădirilor.

Înmulțind valoarea obținută cu 1,2, obținem puterea necesară pentru încălzirea podelei pentru a compensa pierderile de căldură. Folosind graficul fluxului de căldură față de temperatura lichidului de răcire, puteți determina pitchul și diametrul adecvat al țevii.

Datele sunt relevante pentru podele calde pe șape de nisip și ciment cu o grosime de 7 mm, materialul de acoperire este placi ceramice. Pentru alte condiții, este necesară ajustarea valorilor, ținând cont de conductivitatea termică a finisajului.

De exemplu, la montarea covoarelor, valoarea temperaturii lichidului de răcire trebuie mărită cu 4-5 ° C. Fiecare centimetru suplimentar al șapei scade producția de căldură cu 5-8%.

Selectarea finală a lungimii conturului

Cunoscând etapa de așezare a bobinelor și a zonei acoperite este ușor de determinat debitul de țevi. Dacă valoarea obținută este mai mare decât valoarea admisă, atunci este necesar să dotați mai multe contururi.

În mod optim, dacă buclele au aceeași lungime - nu ajustați și nu echilibrați nimic. Cu toate acestea, în practică, mai des este nevoie să se rupă linia de încălzire în diferite zone.

Un exemplu specific de calcul al ramurii de încălzire

Să presupunem că doriți să determinați parametrii circuitului termic pentru o casă de 60 de metri pătrați.

Pentru calcul vor fi necesare următoarele date și caracteristici:

• dimensiunile camerei: înălțime - 2,7 m, lungime și lățime - respectiv 10 și respectiv 6 m;
• Casa are 5 ferestre metalice de 2 metri pătrați fiecare. m;
• pereți exteriori - beton aerat, grosime - 50 cm, Kt = 0,20 W / mK;
• izolare suplimentară a peretelui - spumă de spumă de 5 cm, Kt = 0,041 W / mK;
• material plafon - placă din beton armat, grosime - 20 cm, Kt = 1,69 W / mK;
• izolare la mansardă - plăci din polistiren expandat de 5 cm grosime;
• dimensiunile ușii de intrare sunt de 0,9 * 2,05 m, izolația termică este spumă poliuretanică, stratul este de 10 cm, CT = 0,035 W / mK.

Apoi, considerăm un exemplu pas cu pas al calculului.

Pasul 1 - calculul pierderilor de căldură prin elemente structurale

Rezistența termică a materialelor de perete:

• beton beton: R1 = 0,5 / 0,20 = 2,5 metri pătrați * K / W;
• polistiren expandat: R2 = 0,05 / 0,041 = 1,22 m * K / W.

Rezistența termică a peretelui în ansamblu este: 2,5 + 1,22 = 3,57 mp m * K / W. Temperatura medie în casă este luată ca +23 ° C, în afara valorii minime de 25 ° C, cu un semn minus. Diferența este de 48 ° C.

Calcularea suprafeței totale a peretelui: S1 = 2,7 * 10 * 2 + 2,7 * 6 * 2 = 86,4 mp m. Din figura rezultată este necesar să se ia dimensiunile ferestrelor și ușilor: S2 = 86.4-10-1.85 = 74.55 mp. m.

Înlocuind parametrii obținuți în formula, obținem pierderea de căldură pe perete: Qc = 74,55 / 3,57 * 48 = 1002 W

Rezistența termică finală a plafonului este: 0,2 / 1,69 + 0,05 / 0,041 = 0,118 + 1,22 = 1,338 metri pătrați. m * K / W. Pierderile la căldură vor fi: Qп = 60 / 1,338 * 48 = 2152 W.

Pentru a calcula scurgerile de căldură prin ferestre, este necesară determinarea valorii medii ponderate a rezistenței termice a materialelor: o fereastră cu geam dublu - 0,5 și un profil - 0,56 metri pătrați. m * K / W, respectiv.

Ro = 0,56 * 0,1 + 0,5 * 0,9 = 0,56 m * K / W. Aici, 0,1 și 0,9 reprezintă ponderea fiecărui material în construcția ferestrelor.

Pierderea de căldură a ferestrei: Qо = 10 / 0,56 * 48 = 857 W.

Luând în considerare izolarea termică a ușii, rezistența sa termică va fi: Rd = 0,1 / 0,035 = 2,86 metri pătrați. m * K / W. Qd = (0,9 x 2,05) / 2,86 x 48 = 31 W.

Pierderile totale de căldură prin elementele de închidere sunt: ​​1002 + 2152 + 857 + 31 = 4042 W. Rezultatul ar trebui să fie majorat cu 10%: 4042 * 1,1 = 4446 wați.

Pasul 2 - încălzirea la căldură + pierderea totală de căldură

Mai întâi, calculăm consumul de căldură pentru încălzirea aerului de intrare. Volum de sedii: 2,7 * 10 * 6 = 162 cu. m. În consecință, pierderile de căldură prin ventilație vor fi: (162 * 1/3600) * 1005 * 1,19 * 48 = 2583 W.

În funcție de parametrii camerei, costurile totale termice vor fi: Q = 4446 + 2583 = 7029 wați.

Pasul 3 - puterea necesară a circuitului termic

Calculăm puterea optimă a circuitului necesar pentru a compensa pierderile de căldură: N = 1.2 * 7029 = 8435 W.

Mai mult: q = N / S = 8435/60 = 141 W / mp.

Pasul 4 - determinarea etapei de așezare și a lungimii conturului

Valoarea rezultată este comparată cu graficul de dependență. Dacă temperatura lichidului de răcire în sistem este de 40 ° C, atunci se va încadra un circuit cu următorii parametri: pas - 100 mm, diametru - 20 mm.

Dacă apa circulă la 50 ° C circulă pe linie, intervalul dintre ramuri poate fi mărit la 15 cm și poate fi utilizată o conductă cu o secțiune transversală de 16 mm.

Numărăm lungimea conturului: L = 60 / 0.15 * 1.1 = 440 m.

În mod separat, este necesar să se ia în considerare distanța dintre colectoare și sistemul de încălzire.

După cum se poate observa din calcule, pentru aranjarea podelei de apă va trebui să faceți cel puțin patru bucle de încălzire. Și cum să așezăm și să fixăm corect conductele, precum și alte secrete de instalare, noi revizuit aici.

Concluzii și video util pe această temă

Vizualizările video vizuale vor ajuta la efectuarea unui calcul preliminar al lungimii și înălțimii circuitului termic.

Selectarea celei mai eficiente distanțe dintre ramurile sistemului de încălzire prin pardoseală:

Un ghid cu privire la modul de a afla lungimea bucla de podea încălzită:

Metoda de calcul nu poate fi numită simplu. În același timp, există mulți factori care afectează parametrii circuitului. Dacă podeaua de apă este planificată să fie utilizată ca singura sursă de căldură, atunci această lucrare este mai bine să fie încredințată profesioniștilor - greșelile în etapa de planificare pot fi costisitoare.

Calculați lungimea necesară a țevilor pentru încălzirea prin pardoseală și diametrul lor optim? Poate aveți întrebări pe care nu le-am atins în acest material? Întrebați-i pe experții noștri în blocul de comentarii.

Dacă vă specializați în calcularea țevilor pentru amenajarea încălzirii în pardoseală și aveți ceva de adăugat la materialul de mai sus, vă rugăm să scrieți comentariile de mai jos în cadrul articolului.