Výpočet rúrok pre podlahové vykurovanie: vzorce, výber kroku inštalácie, ako určiť prietok

Napriek zložitosti inštalácie je podlahové vykurovanie pomocou vodného okruhu považované za jeden z nákladovo najefektívnejších spôsobov vykurovania miestnosti. Aby systém fungoval čo najefektívnejšie a neporušil, je potrebné správne vypočítať rúry pre vykurovanú podlahu - určiť dĺžku, rozstup slučiek a schému obrysu.

Z týchto indikátorov závisí do značnej miery od pohodlia používania ohrevu vody. Tieto otázky budeme analyzovať v našom článku - povieme vám, ako si vybrať najlepšiu voľbu pre potrubia, berúc do úvahy technické vlastnosti každého typu. Po prečítaní tohto článku budete tiež môcť správne zvoliť krok inštalácie a vypočítať požadovaný priemer a dĺžku obrysu vykurovanej podlahy pre konkrétnu miestnosť.

Parametre pre výpočet tepelného okruhu

Vo fáze návrhu je potrebné vyriešiť niekoľko otázok, ktoré sa určujú dizajnérske prvky podlahové kúrenie a režim prevádzky - zvoliť hrúbku poteru, čerpadlo a ďalšie potrebné zariadenia.

Technické aspekty organizácie vykurovacej vetvy do značnej miery závisia od jej účelu. Okrem vymenovania, pre presný výpočet záznamu vodného okruhu, bude potrebných niekoľko ukazovateľov: plocha povlaku, hustota tepelného toku, teplota nosiča tepla, typ podlahovej krytiny.

Oblasť pokrytia potrubia

Pri určovaní rozmerov základne pre kladenie rúrok sa berie do úvahy priestor, ktorý nie je preplnený veľkými spotrebičmi a zabudovaným nábytkom. Je potrebné vopred uvažovať o usporiadaní objektov v miestnosti.

Tepelný tok a teplota chladiacej kvapaliny

Hustota tepelného toku je vypočítaný ukazovateľ charakterizujúci optimálne množstvo tepelnej energie na vykurovanie miestnosti. Hodnota závisí od viacerých faktorov: tepelná vodivosť stien, podláh, zasklievacích plôch, prítomnosť izolácie a intenzita výmeny vzduchu. Na základe tepelného toku sa určí krok pokládky slučky.

Maximálna teplota chladiacej kvapaliny - 60 ° C. Hrúbka poteru a podlahovej krytiny však znižuje teplotu - v skutočnosti na povrchu podlahy je asi 30-35 ° C. Rozdiel medzi tepelnými indikátormi na vstupe a výstupe okruhu by nemal presiahnuť 5 ° С.

Typ podlahy

Konečná úprava ovplyvňuje výkon systému. Optimálna tepelná vodivosť dlaždíc a porcelánu - povrch sa rýchlo zahrieva. Dobrým indikátorom účinnosti vodného okruhu pri použití laminátu a linolea bez tepelne izolačnej vrstvy. Najnižšia tepelná vodivosť dreveného povlaku.

Stupeň prestupu tepla závisí od plniaceho materiálu. Systém je najúčinnejší pri použití ťažkého betónu s prírodným kamenivom, napríklad morských kamienkov s malou frakciou.

Pri výpočte rúr pre podlahové vykurovanie je potrebné vziať do úvahy stanovené normy pre teplotný režim náteru:

• 29 ° C - obývacia izba;
• 33 ° C - miestnosti s vysokou vlhkosťou;
• 35 ° C - prechodové zóny a studené pásy - úseky pozdĺž koncových stien.

Dôležitá hodnota pre určenie hustoty položenia vodného okruhu bude hrať klimatické charakteristiky regiónu. Pri výpočte tepelných strát je potrebné zohľadniť minimálnu teplotu v zime.

Ako ukazuje prax, predhriatie celého domu pomôže znížiť zaťaženie. Je zmysluplné najprv izolovať miestnosť a potom pristúpiť k výpočtu tepelných strát a parametrov potrubného okruhu.

Vyhodnotenie technických vlastností pri výbere potrubia

Vzhľadom na neštandardné prevádzkové podmienky sa kladú vysoké nároky na materiál a veľkosť cievky vodnej podlahy:

• chemická inertnosťodolnosť voči koróznym procesom;
• s úplne hladkým vnútorným povlakomnie je náchylný k tvorbe vápenatých výrastkov;
• pevnosť - Vnútri stien sú neustále ovplyvňované chladiacou kvapalinou a vonkajšou vrstvou - poter; potrubie musí odolať tlaku až 10 barov.

Je žiaduce, aby vykurovacia vetva mala malý podiel. Pie z vodnej podlahy a bez toho, že vyvíja značné zaťaženie na podlahe, a ťažké potrubia len zhoršuje situáciu.

Tri kategórie výrobkov valcovaných rúr spĺňajú jednu alebo druhú z uvedených požiadaviek: zosieťovaný polyetylén, kov-plast a meď.

Možnosť č. 1 - sieťovaný polyetylén (PEX)

Materiál má celistvú bunkovú molekulovú štruktúru. Modifikovaný z obyčajného polyetylénu je charakterizovaný prítomnosťou pozdĺžnych aj priečnych väzov. Takáto štruktúra zvyšuje špecifickú hmotnosť, mechanickú pevnosť a chemickú odolnosť.

Vodný okruh z PEX rúrok má niekoľko výhod:

• vysoká elasticitaumožňujúce položiť cievku s malým polomerom ohybu;
• bezpečnosť - pri zahrievaní materiál nevypúšťa škodlivé zložky;
• tepelná odolnosť: zmäkčenie - od 150 ° С, topenie - 200 ° С, horenie - 400 ° С;
• udržiava štruktúru s výkyvmi teploty;
• odolnosť voči poškodeniu - biologické deštruktory a chemické činidlá.

Potrubie si zachováva svoju pôvodnú kapacitu - na stenách nie je uložený žiadny sediment. Predpokladaná životnosť okruhu PEX je 50 rokov.

Existujú štyri skupiny produktov:

1. Zosieťovanie PEX-a-peroxidu. Dosiahol najodolnejšiu a jednotnú štruktúru s hustotou spojov až 75%.
2. PEX-b - silánové zosieťovanie. Táto technológia využíva silanidy - toxické látky, ktoré nie sú povolené pre domáce použitie. Výrobcovia inštalatérskych výrobkov ho nahrádzajú bezpečným činidlom. Inštalácia platných potrubí s hygienickým osvedčením. Hustota zosieťovania je 65-70%.
3. PEX-c - radiačná metóda. Polyetylén je ožiarený gama lúčmi alebo elektrónom. Výsledkom je, že dlhopisy sú utesnené na 60%. Nevýhody PEX-c: neistota používania, nerovnomerné prešívanie.
4. PEX-d - nitridovanie. Reakcia na vytvorenie mriežky prebieha na úkor dusíkatých radikálov. Výstupom je materiál s hustotou zosieťovania asi 60 až 70%.

Pevnostné charakteristiky PEX rúrok závisia od spôsobu sieťovania polyetylénu.

Ak ste sa zastavili na rúrach zo zosieťovaného polyetylénu, odporúčame vám, aby ste sa s ním zoznámili pravidlá usporiadania podlahové vykurovanie.

Možnosť # 2 - kovový plast

Vedúci potrubia valcované na zabezpečenie podlahového vykurovania - kov-plast. Štrukturálne obsahuje materiál päť vrstiev.

Kov zvyšuje pevnosť linky, znižuje rýchlosť tepelnej rozťažnosti a pôsobí ako anti-difúzna bariéra - blokuje tok kyslíka do chladiaceho média.

Vlastnosti kovových rúr: \ t

• dobrá tepelná vodivosť;
• schopnosť zachovať danú konfiguráciu;
• pracovná teplota pri zachovaní vlastností - 110 ° C;
• nízka špecifická hmotnosť;
• nehlučný pohyb chladiacej kvapaliny;
• bezpečnosť používania;
• odolnosť proti korózii;
• Trvanie prevádzky - do 50 rokov.

Nedostatok kompozitných rúr - neprípustnosť ohybu na osi. Pri opakovanom skrútení hrozí nebezpečenstvo poškodenia hliníkovej vrstvy. Odporúčame sa s ním zoznámiť správnu montážnu technológiu plastové rúrky, ktoré pomôžu zabrániť poškodeniu.

Možnosť č. 3 - medené rúrky

O technických a prevádzkových vlastnostiach žltého kovu bude najlepšia voľba. Jeho dopyt je však obmedzený na vysoké náklady.

Okrem vysokých nákladov má medené potrubie dodatočnú zápornú zložitosť montážne. Na ohnutie obrysu potrebujete lis alebo ohýbačka rúrok.

Možnosť č. 4 - polypropylén a nehrdzavejúca oceľ

Niekedy je vykurovacia vetva vyrobená z polypropylénových alebo nerezových rúr. Prvá možnosť je cenovo dostupná, ale dosť ťažká na ohnutie - minimálny polomer ôsmich priemerov výrobku.

To znamená, že potrubia s veľkosťou 23 mm budú musieť byť umiestnené vo vzdialenosti 368 mm od seba - zvýšená montážna výška nezaručuje rovnomerné vykurovanie.

Možné spôsoby položenia kontúry

Na určenie prietoku potrubia na usporiadanie vykurovanej podlahy je potrebné určiť usporiadanie vodného okruhu. Hlavnou úlohou dispozičného plánovania je zabezpečiť rovnomerné vykurovanie s prihliadnutím na chladné a nevykurované priestory miestnosti.

Metóda # 1 - Snake

Chladivo je privádzané do systému pozdĺž steny, prechádza cez cievku a vracia sa do rozvodné potrubie. V tomto prípade sa polovica miestnosti zohrieva teplou vodou a zvyšok sa ochladí.

Pri pokládke hada nie je možné dosiahnuť rovnomernosť vykurovania - teplotný rozdiel môže dosiahnuť 10 ° C. Metóda je použiteľná v úzkych priestoroch.

Dvojitý had vám umožňuje dosiahnuť miernejší prechod teplôt. Vpred a vzad prebieha paralelne.

Metóda č. 2 - šnek alebo špirála

To sa považuje za optimálnu schému, ktorá zabezpečuje rovnomerné zahrievanie podlahovej krytiny. Predné a spätné vetvy sú stohované striedavo.

Vo veľkých oblastiach implementovať kombinovanú schému. Povrch je rozdelený do sektorov a každý z nich vytvára samostatný okruh vedúci k spoločnému kolektoru. V strede miestnosti je potrubie vyložené slimákom a pozdĺž vonkajších stien hadom.

Máme ďalší článok na našich webových stránkach, v ktorom sme podrobne preskúmali inštalácia teplá podlaha a viedol odporúčania pre výber najlepšej možnosti v závislosti od vlastností konkrétnej miestnosti.

Metóda výpočtu potrubia

Aby sme sa vo výpočtoch nemýlili, navrhujeme rozdeliť riešenie problému do niekoľkých etáp. V prvom rade je potrebné vyhodnotiť tepelné straty miestnosti, určiť krok pokládky a potom vypočítať dĺžku vykurovacieho okruhu.

Zásady výstavby systému

Spustením výpočtov a vytvorením náčrtu by ste sa mali oboznámiť so základnými pravidlami umiestnenia vodného okruhu:

1. Odporúča sa položiť potrubia pozdĺž okenného otvoru - tým sa výrazne znížia tepelné straty budovy.
2. Odporúčaná oblasť pokrytia jedného vodného okruhu je 20 metrov štvorcových. Vo veľkých priestoroch je potrebné rozdeliť priestor do zón a pre každú položiť samostatnú vetvu vykurovania.
3. Vzdialenosť od steny k prvej vetve je 25 cm. Prípustný sklon rúrok v strede miestnosti je až 30 cm, na okrajoch av chladných zónach - 10-15 cm.
4. Stanovenie maximálnej dĺžky potrubia pre podlahové vykurovanie by malo byť založené na priemere cievky.

Pre obrys s prierezom 16 mm je prípustné maximálne 90 m, obmedzenie pre potrubie s hrúbkou 20 mm je 120 m. Dodržiavanie noriem zabezpečí normálny hydraulický tlak v systéme.

Základný vzorec s vysvetleniami

Výpočet dĺžky obrysu vykurovanej podlahy sa vykonáva podľa vzorca:

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

kde:

• L - požadovanú dĺžku vykurovacieho vedenia;
• S - krytá podlahová plocha;
• n - krok pokládky;
• 1,1 - štandardný faktor desaťpercentného ohybového rozpätia;
• k - odľahlosť kolektora od podlahy - zohľadnite vzdialenosť od zapojovacieho obvodu pri prietoku a spätnom toku.

Rozhodujúci význam bude pokrývať oblasť pokrytia a krokové zmeny.

Je potrebné pripomenúť, že umiestnenie vykurovacích potrubí sa neodporúča pre veľké spotrebiče a vstavaný nábytok. Parametre určených položiek sa musia odpočítať od celkovej plochy.

Pre nájdenie optimálnej vzdialenosti medzi vetvami je potrebné vykonávať zložitejšie matematické manipulácie z hľadiska tepelných strát z miestnosti.

Tepelný výpočet s definíciou rozstupu obrysu

Hustota umiestnenia potrubí priamo ovplyvňuje množstvo tepelného toku z vykurovacieho systému. Pre určenie požadovaného zaťaženia je potrebné vypočítať náklady na teplo v zime.

Výkon vykurovacieho systému je určený vzorcom:

M = 1,2 * Q,

kde:

• M - výkon slučky;
• Q - celková tepelná strata miestnosti.

Hodnota Q môže byť rozložená na komponenty: spotreba energie cez obvod budovy a náklady spôsobené prevádzkou ventilačného systému. Pochopíme, ako vypočítať každý z týchto ukazovateľov.

Tepelné straty prostredníctvom stavebných prvkov

Je potrebné určiť spotrebu tepelnej energie pre všetky uzavreté konštrukcie: steny, stropy, okná, dvere, atď. Vzorec pre výpočet:

Q1 = (S / R) * At,

kde:

• S - plocha prvku;
• R - tepelný odpor;
• at - rozdiel medzi teplotou vo vnútri a vonku.

Pri určovaní Δt sa indikátor používa pre najchladnejší čas roka.

Tepelný odpor sa vypočíta takto:

R = A / Ct,

kde:

• - hrúbka vrstvy, m;
• kt - koeficient tepelnej vodivosti, W / m * K.

Pre kombinované prvky konštrukcie sa musí spočítať odpor všetkých vrstiev.

Viac hodnôt koeficientu tepelnej vodivosti pre najobľúbenejšie stavebné materiály sme uviedli v tabuľke v nasledujúcom článku.

Tepelné straty vetra

Na výpočet ukazovateľa sa používa vzorec:

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

kde:

• V - objem miestnosti, mláďa. m;
• K - výmenný kurz vzduchu;
• C - špecifické teplo vzduchu, J / kg * K;
• P - hustota vzduchu pri normálnej izbovej teplote - 20 ° C.

Výmena vzduchu väčšiny izieb je rovná jednému. Výnimka sa robí doma s vnútornou parotesnou zábranou - na udržanie normálnej mikroklímy musí byť vzduch aktualizovaný dvakrát za hodinu.

Špecifická tepelná kapacita je referenciou. Pri štandardnej teplote bez tlaku je hodnota 1005 J / kg * K.

Celkové tepelné straty

Celková výška tepelnej straty miestnosti sa rovná: Q = Q1 * 1,1 + Q2. Koeficient 1.1 - zvýšenie spotreby energie o 10% v dôsledku prenikania vzduchu trhlinami, netesností v stavebných konštrukciách.

Vynásobením získanej hodnoty 1,2 získame požadovaný výkon podlahového vykurovania na kompenzáciu tepelných strát. Pomocou grafu tepelného toku v závislosti od teploty chladiacej kvapaliny môžete určiť vhodný rozstup a priemer potrubia.

Údaje sú relevantné pre teplé podlahy na pieskovo-cementovom potere s hrúbkou 7 mm, náterovým materiálom je keramická dlažba. Pre iné podmienky je potrebné nastavenie hodnôt, berúc do úvahy tepelnú vodivosť konečnej úpravy.

Napríklad pri pokládke koberca by sa mala teplota chladiacej kvapaliny zvýšiť o 4-5 ° C. Každý ďalší centimeter poteru znižuje tepelný výkon o 5-8%.

Konečná voľba dĺžky obrysu

Znalosť kroku pokládky cievok a zakrytého priestoru je ľahké určiť prietok rúr. Ak je získaná hodnota väčšia ako prípustná hodnota, potom je potrebné vybaviť niekoľko obrysov.

Optimálne, ak majú slučky rovnakú dĺžku - nič neupravujte a nevyvážte. V praxi však častejšie existuje potreba prerušiť vykurovacie potrubie do rôznych oblastí.

Špecifickým príkladom výpočtu vykurovacej vetvy

Predpokladajme, že chcete určiť parametre tepelného okruhu pre dom 60 metrov štvorcových.

Pre výpočet budú potrebné nasledujúce údaje a charakteristiky:

• rozmery miestnosti: výška - 2,7 m, dĺžka a šírka - 10 a 6 m;
• Dom má 5 plastovo-plastových okien po 2 m2. m;
• vonkajšie steny - pórobetón, hrúbka - 50 cm, Kt = 0,20 W / mK;
• prídavná izolácia stien - penová pena 5 cm, Kt = 0,041 W / mK;
• stropný materiál - železobetónová doska, hrúbka - 20 cm, Kt = 1,69 W / mK;
• izolácia podkrovia - dosky z penového polystyrénu hrubé 5 cm;
• rozmery vstupných dverí sú 0,9 * 2,05 m, tepelná izolácia je polyuretánová pena, vrstva je 10 cm, CT = 0,035 W / mK.

Ďalej zvažujeme príklad výpočtu krok za krokom.

Krok 1 - výpočet tepelných strát cez konštrukčné prvky

Tepelná odolnosť stenových materiálov:

• pórobetón: R1 = 0,5 / 0,20 = 2,5 m2 * K / W;
• expandovaný polystyrén: R2 = 0,05 / 0,041 = 1,22 m * K / W.

Tepelná odolnosť steny ako celku je: 2,5 + 1,22 = 3,57 m2. m * K / W. Priemerná teplota v dome je +23 ° C, minimum mimo 25 ° C so znamienkom mínus. Rozdiel je 48 ° C.

Výpočet celkovej plochy steny: S1 = 2,7 * 10 * 2 + 2,7 * 6 * 2 = 86,4 m2. m. Z výslednej hodnoty je potrebné odobrať veľkosť okien a dverí: S2 = 86,4-10-1,85 = 74,55 m2. m.

Nahradením získaných parametrov do vzorca získame tepelné straty steny: Qc = 74,55 / 3,57 * 48 = 1002 W

Konečný tepelný odpor stropu je: 0,2 / 1,69 + 0,05 / 0,041 = 0,118 + 1,22 = 1,338 m2. m * K / W. Tepelné straty budú: QP = 60 / 1,338 * 48 = 2152 W.

Pre výpočet úniku tepla oknami je potrebné určiť váženú priemernú hodnotu tepelného odporu materiálov: okno s dvojitým zasklením - 0,5 a profil - 0,56 m2. m * K / W.

Ro = 0,56 x 0,1 + 0,5 x 0,9 = 0,56 m * K / W. Tu je 0,1 a 0,9 podiel každého materiálu v okennej konštrukcii.

Tepelné straty okien: Q = 10 / 0,56 * 48 = 857 W.

S prihliadnutím na tepelnú izoláciu dverí bude jeho tepelný odpor: Rd = 0,1 / 0,035 = 2,86 m2. m * K / W. Qd = (0,9 * 2,05) / 2,86 * 48 = 31 W.

Celkové tepelné straty cez uzatváracie prvky sú: 1002 + 2152 + 857 + 31 = 4042 W. Výsledok by sa mal zvýšiť o 10%: 4042 * 1,1 = 4446 wattov.

Krok 2 - teplo na teplo + celkové tepelné straty

Najprv vypočítame spotrebu tepla na vykurovanie privádzaného vzduchu. Objem priestorov: 2,7 * 10 * 6 = 162 cu. m. V súlade s tým budú straty vetracieho tepla: (162 * 1/3600) * 1005 * 1,19 * 48 = 2583 W.

Podľa parametrov miestnosti budú celkové tepelné náklady: Q = 4446 + 2583 = 7029 wattov.

Krok 3 - požadovaný výkon tepelného okruhu

Vypočítame optimálny výkon obvodu potrebného na kompenzáciu tepelných strát: N = 1,2 * 7029 = 8435 W.

Ďalej: q = N / S = 8435/60 = 141 W / m2.

Krok 4 - stanovenie kroku pokládky a dĺžky obrysu

Výsledná hodnota sa porovnáva s grafom závislosti. Ak je teplota chladiaceho média v systéme 40 ° C, potom sa zapojí okruh s nasledujúcimi parametrami: rozstup - 100 mm, priemer - 20 mm.

Ak v potrubí cirkuluje voda do 50 ° C, interval medzi vetvami môže byť zvýšený na 15 cm a môže byť použitá rúrka s prierezom 16 mm.

Počítame dĺžku obrysu: L = 60 / 0,15 * 1,1 = 440 m.

Oddelene je potrebné zvážiť vzdialenosť od kolektorov k vykurovaciemu systému.

Ako je možné vidieť z výpočtov, pre usporiadanie vodnej podlahy bude potrebné vykonať aspoň štyri vykurovacie slučky. A ako správne položiť a opraviť potrubia, rovnako ako ďalšie tajomstvo inštalácie, my preskúmané tu.

Závery a užitočné video na túto tému

Vizuálne recenzie videa pomôžu urobiť predbežný výpočet dĺžky a rozstupu tepelného okruhu.

Výber najefektívnejšej vzdialenosti medzi vetvami podlahového vykurovania:

Návod na zistenie dĺžky slučky vykurovanej podlahy:

Metóda výpočtu sa nedá nazvať jednoduchá. Súčasne existuje mnoho faktorov, ktoré ovplyvňujú parametre obvodu. Ak plánujete používať vodnú podlahu ako jediný zdroj tepla, potom je lepšie túto prácu zveriť profesionálom - chyby vo fáze plánovania môžu byť nákladné.

Vypočítajte si požadovanú dĺžku rúr pre podlahové vykurovanie a ich optimálny priemer sami? Možno máte otázky, na ktoré sme sa v tomto materiáli nedotkli? Opýtajte sa ich na našich odborníkov v bloku komentárov.

Ak sa špecializujete na kalkuláciu rúrok pre usporiadanie podlahového vykurovania a máte niečo k vyššie uvedenému materiálu, prosím, napíšte svoje poznámky nižšie v článku.