Izračun cevi za talno ogrevanje: formule, izbira koraka namestitve, kako določiti pretok

Kljub kompleksnosti vgradnje se talno ogrevanje z vodnim krogom šteje za eno najbolj stroškovno učinkovitih načinov ogrevanja prostora. Da bi sistem deloval čim bolj učinkovito in da ne bi propadel, je treba pravilno izračunati cevi za ogrevano tla - določite dolžino, korak zanke in shemo polaganja kontur.

Od teh kazalnikov je v veliki meri odvisno udobje uporabe ogrevanja vode. Ta vprašanja bomo analizirali v našem članku - povedali vam bomo, kako izbrati najboljšo možnost za cevi, ob upoštevanju tehničnih značilnosti vsake vrste. Tudi po branju tega članka boste lahko pravilno izbrali korak namestitve in izračunali potreben premer in dolžino konture ogrevanega tal za določeno sobo.

Parametri za izračun termičnega kroga

V fazi načrtovanja je treba rešiti številna vprašanja, ki določajo oblikovne značilnosti talno ogrevanje in način delovanja - izbrati debelino estriha, črpalko in drugo potrebno opremo.

Tehnični vidiki organizacije ogrevalne panoge so v veliki meri odvisni od njenega namena. Poleg imenovanja, za natančen izračun posnetka vodnega kroga, bodo potrebni številni kazalniki: površina premaza, gostota toplotnega toka, temperatura nosilca toplote, vrsta talne obloge.

Območje zajetja cevi

Pri določanju dimenzij podlage za polaganje cevi se zavzame prostor, ki ni pretrgan z velikimi napravami in vgrajenim pohištvom. Treba je vnaprej razmišljati o postavitvi predmetov v sobi.

Toplotni tok in temperatura hladilne tekočine

Gostota toplotnega pretoka je izračunani indikator, ki označuje optimalno količino toplotne energije za ogrevanje prostora. Vrednost je odvisna od številnih dejavnikov: toplotne prevodnosti sten, tal, zasteklitve, prisotnosti izolacije in intenzivnosti izmenjave zraka. Na podlagi toplotnega toka se določi korak polaganja zanke.

Najvišja temperatura hladilnega sredstva - 60 ° C. Vendar pa debelina estriha in talne obloge razbije temperaturo - pravzaprav je na površini tal približno 30-35 ° C. Razlika med toplotnimi indikatorji na vstopu in izstopu v tokokrogu ne sme presegati 5 ° S.

Vrsta talne obloge

Zaključna obdelava vpliva na delovanje sistema. Optimalna toplotna prevodnost ploščic in porcelana - površina se hitro segreje. Dober pokazatelj učinkovitosti vodnega kroga pri uporabi laminata in linoleja brez toplotnoizolacijskega sloja. Najnižja toplotna prevodnost lesene prevleke.

Stopnja prenosa toplote je odvisna od materiala za polnjenje. Sistem je najučinkovitejši pri uporabi težkega betona z naravnim agregatom, npr.

Pri izračunu cevi za talno ogrevanje je treba upoštevati določene standarde za temperaturni režim prevleke:

• 29 ° С - dnevna soba;
• 33 ° C - prostori z visoko vlažnostjo;
• 35 ° С - prehodne cone in hladne pasove - sekcije vzdolž končnih sten.

Pomembna vrednost za določanje gostote polaganja vodnega kroga bo imela podnebne značilnosti regije. Pri izračunu toplotnih izgub je treba upoštevati zimsko najnižjo temperaturo.

Kot kaže praksa, bo predgrevanje celotne hiše pomagalo zmanjšati obremenitev. Smiselno je najprej izolirati prostor, nato pa nadaljevati z izračunom toplotne izgube in parametrov vezja cevi.

Ocena tehničnih lastnosti pri izbiri cevi

Zaradi nestandardnih obratovalnih pogojev se na material in velikost vodne talne tuljave postavljajo visoke zahteve:

• kemična inertnostodpornost na korozivne procese;
• imajo popolnoma gladko notranjo oblogoniso nagnjeni k nastajanju nastanka apna;
• moč - v notranjosti sten nenehno vpliva hladilno sredstvo, zunaj pa estrih; cev mora vzdržati pritisk do 10 bar.

Zaželeno je, da ima ogrevalna panoga majhen delež. Pita vodnega dna in brez njega močno obremenjuje tla, težki cevovod pa le še poslabša razmere.

Tri kategorije valjanih izdelkov izpolnjujejo eno ali drugo od navedenih zahtev: premrežen polietilen, kovina-plastika in baker.

Možnost št. 1 - premrežen polietilen (PEX)

Material ima celično celično molekularno strukturo. Modificiran iz navadnega polietilena je označen s prisotnostjo obeh vzdolžnih in prečnih ligamentov. Takšna struktura poveča specifično težo, mehansko trdnost in kemično odpornost.

Vodni krog iz PEX cevi ima več prednosti:

• visoka elastičnost, ki omogoča polaganje tuljave z majhnim radijem upogiba;
• varnosti - pri segrevanju material ne oddaja škodljivih sestavin;
• toplotna odpornost: mehčanje - od 150 ° C, taljenje - 200 ° C, pekoča - 400 ° C;
• ohranja strukturo s temperaturnimi nihanji;
• odpornost na poškodbe - biološke destruktorje in kemične reagente.

Cevovod ohranja svojo prvotno pretočno zmogljivost - na stenah se ne odlagajo sedimenti. Predvidena življenjska doba vezja PEX je 50 let.

Obstajajo štiri skupine izdelkov:

1. PEX-a - peroksidno zamreženje. Dosežena je najbolj vzdržljiva in enotna struktura z gostoto obveznic do 75%.
2. PEX-b - zamreženje s silanom. Tehnologija uporablja silanide - strupene snovi, ki niso dovoljene za uporabo v gospodinjstvu. Proizvajalci vodovodnih izdelkov ga nadomestijo z varnim reagentom. Za namestitev veljavnih cevi s higienskim certifikatom. Gostota zamreženja je 65-70%.
3. Metoda sevanja PEX-c. Polietilen se obseva z gama žarki ali elektronom. Posledično so obveznice zapečatene na 60%. Slabosti PEX-c: negotovost uporabe, neenakomeren šiv.
4. PEX-d - nitriranje. Reakcija za ustvarjanje mreže se nadaljuje na račun dušikovih radikalov. Izhod je material z gostoto zamreženja približno 60-70%.

Trdnostne lastnosti cevi PEX so odvisne od metode zamreženja polietilena.

Če ste se ustavili na ceveh iz umreženega polietilena, vam priporočamo, da se seznanite z njimi pravila sistemi talnega ogrevanja.

Možnost # 2 - kovinska plastika

Vodja cevi valjanih za urejanje talnega ogrevanja - kovinsko-plastične. Strukturno ima material pet plasti.

Kovina povečuje trdnost linije, zmanjšuje hitrost toplotnega raztezanja in deluje kot protidifuzijska pregrada - blokira pretok kisika v hladilno tekočino.

Značilnosti kovinskih cevi:

• dobra toplotna prevodnost;
• zmožnost ohranitve določene konfiguracije;
• delovna temperatura z ohranjanjem lastnosti - 110 ° C;
• nizka specifična teža;
• tiho gibanje hladilne tekočine;
• varnost uporabe;
• odpornost proti koroziji;
• Trajanje operacije - do 50 let.

Pomanjkanje kompozitnih cevi - nedopustnost upogibanja na osi. Pri večkratnem sukanju obstaja nevarnost poškodbe aluminijeve plasti. Priporočamo, da se seznanite z pravilno montažno tehnologijo plastične cevi, ki preprečujejo poškodbe.

Možnost # 3 - bakrene cevi

Na tehnične in operativne značilnosti rumene kovine bo najboljša izbira. Vendar je njeno povpraševanje omejeno na visoke stroške.

Poleg visokih stroškov imajo bakrene cevi dodatno negativno - kompleksnost montaža. Za upogibanje konture potrebujete stroj za stiskanje ali cevni upogib.

Možnost št. 4 - polipropilen in nerjaveče jeklo

Včasih gre ogrevalna veja iz polipropilenskih ali nerjavnih valovitih cevi. Prva možnost je cenovno ugodna, vendar precej težka za upogibanje - minimalni polmer osmih premerov izdelka.

To pomeni, da morajo biti cevi velikosti 23 mm nameščene na razdalji 368 mm ena od druge - povečana naklonska površina ne bo zagotovila enotnega ogrevanja.

Možni načini polaganja konture

Za določitev pretoka cevi za razporeditev ogrevanega tla je potrebno določiti razporeditev vodnega kroga. Glavna naloga prostorskega načrtovanja je zagotoviti enakomerno ogrevanje ob upoštevanju hladnih in neogrevanih prostorov prostora.

Metoda # 1 - Kača

Hladilno sredstvo se dovaja v sistem vzdolž stene, prehaja skozi tuljavo in se vrne v razdelilnik. V tem primeru se polovica prostora segreva z vročo vodo, preostali del pa se ohladi.

Pri polaganju kače je nemogoče doseči enotno ogrevanje - temperaturna razlika lahko doseže 10 ° C. Metoda je uporabna v ozkih prostorih.

Dvojna kača vam omogoča, da dosežete mehkejši prehod temperature. Krožnica naprej in nazaj poteka vzporedno.

Metoda # 2 - Polž ali spirala

To velja za optimalno shemo, ki zagotavlja enotno ogrevanje talne obloge. Naprej in nazaj sta izmenično zloženi.

V velikih območjih se izvaja kombinirana shema. Površina je razdeljena na sektorje in vsak razvije ločeno vezje, ki vodi do skupnega kolektorja. V središču prostora cevovod postavlja polž, ob zunanjih stenah pa kača.

Na naši spletni strani imamo še en članek, v katerem smo podrobno pregledali postavitve namestitve topla tla in priporočila za izbiro najboljše možnosti glede na značilnosti posameznega prostora.

Metoda izračuna cevi

Da ne bi bili zmedeni pri izračunih, predlagamo, da se rešitev problema razdeli na več stopenj. Najprej je treba oceniti toplotne izgube prostora, določiti stopnjo polaganja in nato izračunati dolžino ogrevalnega kroga.

Načela gradnje sheme

Z začetkom izračunov in ustvarjanjem skice se morate seznaniti z osnovnimi pravili za lokacijo vodnega kroga:

1. Priporočljivo je, da se cevi postavijo vzdolž okenske odprtine - to bo bistveno zmanjšalo toplotne izgube zgradbe.
2. Priporočena površina pokritja enega vodnega kroga je 20 kvadratnih metrov. V velikih prostorih je potrebno prostor razdeliti na cone in za vsakega položiti ločeno ogrevalno vejo.
3. Razdalja od stene do prve veje je 25 cm. Dopustni nagib obračanja cevi v sredini prostora je do 30 cm, na robovih in v hladnih conah - 10-15 cm.
4. Določitev največje dolžine cevi za talno ogrevanje mora temeljiti na premeru tuljave.

Za konturo s presekom 16 mm, največ 90 m je dovoljena omejitev za cevovod debeline 20 mm 120 m. Skladnost z normativi bo zagotovila normalni hidravlični tlak v sistemu.

Osnovna formula s pojasnili

Izračun dolžine konture ogrevanega tla se izvaja po formuli:

L = S / n * 1.1 + k,

Kje?

• L - želena dolžina ogrevalnega voda;
• S - pokrito talno površino;
• n - stopnja polaganja;
• 1,1 - standardni faktor desetodstotnega upogibnega kritja;
• k - oddaljenost od kolektorja od tal - upoštevajte razdaljo do ožičenja na pretoku in povratnem toku.

Odločilen pomen bo pokrival območje pokrivanja in stopenjske ovire.

Ne smemo pozabiti, da namestitev cevi za ogrevanje ni priporočljiva za velike naprave in vgrajeno pohištvo. Parametre označenih predmetov je treba odšteti od skupne površine.

Da bi našli optimalno razdaljo med vejami, je potrebno izvesti bolj zapletene matematične manipulacije v smislu toplotnih izgub iz prostora.

Toplotni izračun z definicijo konturne smeri

Gostota postavitve cevi neposredno vpliva na količino toplotnega toka iz ogrevalnega sistema. Za določitev zahtevane obremenitve je potrebno izračunati stroške ogrevanja pozimi.

Moč ogrevalnega sistema je določena s formulo:

M = 1,2 * Q,

Kje?

• M - zmogljivost zanke;
• Q - skupne toplotne izgube prostora.

Vrednost Q je mogoče razčleniti na njene sestavne dele: porabo energije skozi ovoj stavbe in stroške, ki jih povzroča delovanje prezračevalnega sistema. Razumeli bomo, kako izračunati vsakega od kazalnikov.

Izguba toplote skozi elemente stavbe

Potrebno je določiti porabo toplotne energije za vse zaprte objekte: stene, strope, okna, vrata itd. Formula za izračun:

Q1 = (S / R) * Δt,

Kje?

• S - površino elementa;
• R - toplotna odpornost;
• Δt - razlika med temperaturo znotraj in zunaj.

Pri določanju Δt se indikator uporablja za najhladnejši čas v letu.

Toplotna upornost se izračuna na naslednji način:

R = A / Ct,

Kje?

• A - debelina plasti, m;
• Ct - koeficient toplotne prevodnosti, W / m * K.

Za kombinirane elemente strukture je treba uporovati vse plasti.

Več vrednosti koeficienta toplotne prevodnosti za najbolj priljubljene gradbene materiale smo podali v tabeli v naslednjem članku.

Toplotne izgube prezračevanja

Za izračun kazalnika se uporablja formula:

Q2 = (V * K / 3600) * C * P * Δt,

Kje?

• V - prostornina prostora, mladič. m;
• K - menjalni tečaj zraka;
• C - specifična toplota zraka, J / kg * K;
• P - gostota zraka pri normalni sobni temperaturi - 20 ° S.

Stopnja izmenjave zraka v večini sob je enaka. Izjema je doma z notranjo parno zaporo - za vzdrževanje normalne mikroklime, je treba zrak posodobiti dvakrat na uro.

Specifična toplotna moč je referenca. Pri standardni temperaturi brez tlaka je vrednost 1005 J / kg * K.

Skupne toplotne izgube

Skupna količina toplotnih izgub v prostoru bo enaka: Q = Q1 * 1.1 + Q2. Koeficient 1.1 - povečanje porabe energije za 10% zaradi infiltracije zraka skozi razpoke, puščanja v gradbenih konstrukcijah.

Če pomnožimo pridobljeno vrednost z 1,2, dobimo potrebno moč talnega ogrevanja za kompenzacijo toplotnih izgub. S pomočjo grafa toplotnega toka v primerjavi s temperaturo hladilne tekočine lahko določite ustrezno višino in premer cevi.

Podatki so pomembni za tople talne obloge na peščeno-cementnem estrihu debeline 7 mm, material za prevleko pa je keramična ploščica. Pri drugih pogojih je treba prilagoditi vrednosti ob upoštevanju toplotne prevodnosti končne obdelave.

Na primer, pri polaganju preproge je treba temperaturo hladilne tekočine povečati za 4-5 ° C. Vsak dodatni centimeter estriha zmanjša toplotno moč za 5-8%.

Izbira končne dolžine konture

Poznavanje koraka polaganja tuljav in pokritega območja je enostavno določiti pretok cevi. Če je dobljena vrednost večja od dovoljene vrednosti, je treba opremiti več kontur.

Optimalno, če so zanke enake dolžine - ne prilagajati in uravnotežiti ničesar. Vendar je v praksi pogosteje treba prekiniti ogrevalni vod na različna območja.

Poseben primer izračuna ogrevalne panoge

Recimo, da želite določiti parametre toplotnega kroga za hišo 60 kvadratnih metrov.

Za izračun bodo potrebni naslednji podatki in značilnosti:

• dimenzije prostora: višina - 2,7 m, dolžina in širina - 10 in 6 m;
• Hiša ima 5 kovinsko-plastičnih oken po 2 kvadratna metra. m;
• zunanje stene - prezračevalni beton, debelina - 50 cm, Kt = 0,20 W / mK;
• dodatna izolacija sten - penasta pena 5 cm, Kt = 0,041 W / mK;
• material za strop - armirana betonska plošča, debelina - 20 cm, Kt = 1,69 W / mK;
• izolacija podstrešja - plošče iz ekspandiranega polistirena debeline 5 cm;
• dimenzije vhodnih vrat so 0,9 * 2,05 m, toplotna izolacija je poliuretanska pena, plast 10 cm, CT = 0,035 W / mK.

Nato upoštevamo primer korak za korakom izračuna.

Korak 1 - izračun toplotne izgube preko strukturnih elementov

Toplotna odpornost stenskih materialov:

• Gazirani beton: R1 = 0,5 / 0,20 = 2,5 kvadratnih metrov * K / W;
• ekspandirani polistiren: R2 = 0,05 / 0,041 = 1,22 m * K / W.

Toplotna odpornost stene kot celote je: 2,5 + 1,22 = 3,57 m2. m * K / W. Povprečna temperatura v hiši je +23 ° C, najmanj zunaj 25 ° C z znakom minus. Razlika je 48 ° C.

Izračun skupne površine stene: S1 = 2,7 * 10 * 2 + 2,7 * 6 * 2 = 86,4 m² m. Od nastale številke je potrebno odvzeti velikost oken in vrat: S2 = 86,4-10-1,85 = 74,55 m2. m

Z nadomestitvijo dobljenih parametrov v formulo dobimo toplotno izgubo sten: Qc = 74,55 / 3,57 * 48 = 1002 W

Končna toplotna upornost stropa je: 0,2 / 1,69 + 0,05 / 0,041 = 0,118 + 1,22 = 1,338 kvadratnih metrov. m * K / W. Toplotne izgube bodo: Qp = 60 / 1,338 * 48 = 2152 W.

Za izračun uhajanja toplote skozi okna je treba določiti tehtano povprečno vrednost toplotne upornosti materialov: okno z dvojno zasteklitvijo - 0,5 in profil - 0,56 kvadratnih metrov. m * K / W.

Ro = 0,56 * 0,1 + 0,5 * 0,9 = 0,56 m * K / W. Tukaj je 0,1 in 0,9 delež vsakega materiala v konstrukciji oken.

Toplotne izgube oken: Qо = 10 / 0,56 * 48 = 857 W.

Upoštevajoč toplotno izolacijo vrat bo toplotna upornost: Rd = 0,1 / 0,035 = 2,86 kvadratnih metrov. m * K / W. Qd = (0,9 * 2,05) / 2,86 * 48 = 31 W.

Skupne toplotne izgube skozi obdajajoče elemente so: 1002 + 2152 + 857 + 31 = 4042 W. Rezultat je treba povečati za 10%: 4042 * 1,1 = 4446 vatov.

Korak 2 - toplota na toploto + skupne toplotne izgube

Najprej izračunamo porabo toplote za ogrevanje vhodnega zraka. Prostor: 2,7 * 10 * 6 = 162 cu. V skladu s tem bodo toplotne izgube pri prezračevanju: (162 * 1/3600) * 1005 * 1.19 * 48 = 2583 W.

Skupni termični stroški bodo glede na parametre prostora: Q = 4446 + 2583 = 7029 vatov.

3. korak - zahtevana moč termičnega tokokroga

Izračunamo optimalno moč vezja, ki je potrebna za kompenzacijo toplotnih izgub: N = 1,2 * 7029 = 8435 W.

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

Korak 4 - določitev koraka polaganja in dolžine konture

Dobljena vrednost se primerja z grafom odvisnosti. Če je temperatura hladilne tekočine v sistemu 40 ° C, se ujema z naslednjimi parametri: korak - 100 mm, premer - 20 mm.

Če voda kroži do 50 ° C, se v liniji kroži razmik med vejami do 15 cm in lahko se uporabi cev s presekom 16 mm.

Štejemo dolžino konture: L = 60 / 0,15 * 1,1 = 440 m.

Ločeno je treba upoštevati razdaljo od kolektorjev do ogrevalnega sistema.

Kot je razvidno iz izračunov, bo za razporeditev vodnega tla potrebno opraviti vsaj štiri ogrevalne zanke. In kako pravilno položiti in popraviti cevi, kot tudi druge skrivnosti namestitve, smo tukaj.

Zaključki in koristen videoposnetek o tej temi

Vizualni video pregledi bodo pomagali narediti predhodni izračun dolžine in višine termičnega kroga.

Izbira najbolj učinkovite razdalje med vejami sistema talnega ogrevanja:

Priročnik o tem, kako ugotoviti dolžino zanke ogrevanega tal:

Metode izračuna ne moremo imenovati preproste. Hkrati obstajajo številni dejavniki, ki vplivajo na parametre vezja. Če je predvideno, da bo vodna tla uporabljena kot edini vir toplote, potem je to delo bolje zaupati strokovnjakom - napake v fazi načrtovanja so lahko drage..

Izračunajte zahtevano dolžino cevi za talno ogrevanje in njihov optimalni premer? Morda imate vprašanja, ki jih nismo dotaknili v tem gradivu? Vprašajte jih našim strokovnjakom v polju komentarjev.

Če ste specializirani za računanje cevi za ureditev talnega ogrevanja in imate kaj dodati zgoraj navedenemu materialu, prosimo, da svoje pripombe napišete spodaj.