Kuidas arvutada sooja põrandat, kasutades näitena veesüsteemi

Põrandakütte efektiivsust mõjutavad paljud tegurid.Neid arvesse võtmata ei vasta tegelik soojustõhusus ootustele isegi siis, kui süsteem on õigesti paigaldatud ja selle ehitamiseks kasutatakse kõige kaasaegsemaid materjale.

Sel põhjusel peab paigaldustöödele eelnema soojendusega põranda pädev arvutus ja alles siis on hea tulemus garanteeritud.

Küttesüsteemi projekti väljatöötamine ei ole odav, nii et paljud kodumeistrid teevad arvutused ise. Nõus, idee vähendada soojendusega põrandate paigaldamise kulusid tundub väga ahvatlev.

Me ütleme teile, kuidas projekti koostada, milliseid kriteeriume küttesüsteemi parameetrite valimisel arvesse võtta, ja kirjeldame samm-sammult arvutusmeetodit. Selguse huvides oleme koostanud soojendusega põranda arvutamise näite.

Algandmed arvutamiseks

Esialgu korralikult planeeritud projekteerimis- ja paigaldustööde kulg välistab ootamatused ja ebameeldivad probleemid tulevikus.

Sooja põranda arvutamisel peate lähtuma järgmistest andmetest:

• seinamaterjal ja disainifunktsioonid;
• ruumi mõõtmed plaanis;
• viimistluskatte tüüp;
• uste, akende ja nende paigutuse kavandid;
• konstruktsioonielementide paigutus plaanis.

Pädeva projekteerimise läbiviimiseks on vaja arvestada kehtestatud temperatuurirežiimi ja selle reguleerimise võimalusega.

Ligikaudse arvutuse tegemiseks eeldatakse, et 1 m² küttesüsteem peab kompenseerima 1 kW soojuskadu.Kui põhisüsteemi lisandina kasutatakse vesiküttekontuuri, peab see katma ainult osa soojuskaod

Siin on soovitused põranda temperatuuri kohta, mis tagab mugava viibimise ruumides erinevatel eesmärkidel:

• 29°С - eluvaldkond;
• 33°С- vann, basseiniga ruumid ja muud kõrge õhuniiskusega ruumid;
• 35°С — külmatsoonid (sissepääsuuste, välisseinte jms juures).

Nende väärtuste ületamine toob kaasa nii süsteemi enda kui ka viimistluskatte ülekuumenemise, millele järgneb vältimatu materjali kahjustus.

Pärast esialgseid arvutusi saate valida jahutusvedeliku optimaalse temperatuuri vastavalt oma isiklikele tunnetele, määrata küttekontuuri koormuse ja osta pumpamisseadmed, mis saavad suurepäraselt hakkama jahutusvedeliku liikumise stimuleerimisega. See valitakse 20% jahutusvedeliku vooluvaruga.

Üle 7 cm mahuga tasanduskihi soojendamiseks kulub palju aega.Seetõttu püüavad veesüsteemide paigaldamisel mitte ületada määratud piiri. Põrandakeraamikat peetakse vesipõrandate jaoks sobivaimaks katteks, soojendusega põrandaid ei panda parketi alla selle ülimadala soojusjuhtivuse tõttu

Projekteerimisetapis tuleks otsustada, kas soe põrand on peamine soojuse tarnija või kasutatakse seda ainult radiaatorkütteharu lisana. Sellest sõltub soojusenergia kadude osa, mida ta peab kompenseerima. See võib varieeruda vahemikus 30% kuni 60%.

Vesipõranda kütteaeg sõltub tasanduskihis sisalduvate elementide paksusest. Vesi jahutusvedelikuna on väga tõhus, kuid süsteemi ennast on keeruline paigaldada.

Sooja põranda parameetrite määramine

Arvutuse eesmärk on saada soojuskoormuse väärtus. Selle arvutuse tulemus mõjutab järgnevaid samme. Soojuskoormust omakorda mõjutavad konkreetse piirkonna talvine keskmine temperatuur, eeldatav temperatuur ruumides ning lae, seinte, akende ja uste soojusülekandetegur.

Soojuskao põhjuseks on maja halvasti soojustatud seinad, aknad ja uksed. Suurim protsent soojust läheb kaotsi ventilatsioonisüsteemi ja katuse kaudu (+)

Arvutuste lõpptulemus enne põrandakütte seade veetüüp sõltub ka täiendavate kütteseadmete olemasolust, sealhulgas majas elavate inimeste ja lemmikloomade soojuse emissioonist. Arvutamisel tuleb arvesse võtta infiltratsiooni olemasolu.

Üks olulisi parameetreid on ruumide konfiguratsioon, seega vajate maja põrandaplaani ja vastavaid sektsioone.

Soojuskao arvutamise meetod

Pärast selle parameetri määramist saate teada, kui palju soojust peaks põrand tootma, et ruumis viibivad inimesed oleksid mugavad, ning saate valida katla, pumba ja põranda vastavalt võimsusele. Ehk teisisõnu: kütteringide poolt eralduv soojus peab kompenseerima hoone soojakadu.

Nende kahe parameetri suhet väljendatakse järgmise valemiga:

MP = 1,2 x Q, Kus

• MP - vajalik vooluahela võimsus;
• K - soojuskadu.

Teise indikaatori määramiseks tehakse akende, uste, lagede ja välisseinte pindala mõõtmised ja arvutused. Kuna põrand soojendatakse, ei võeta selle ümbritseva konstruktsiooni pindala arvesse. Mõõtmised tehakse väljast, sh hoone nurkadest.

Arvutamisel võetakse arvesse iga konstruktsiooni paksust ja soojusjuhtivust. Standardväärtused soojusjuhtivuse koefitsient (λ) kõige sagedamini kasutatavate materjalide jaoks võib võtta tabelist.

Tabelist saate arvutamiseks võtta koefitsiendi väärtuse. Metallplastist akende paigaldamisel on oluline tarnijalt välja selgitada materjali soojustakistuse väärtus (+)

Soojuskadu arvutatakse iga ehituselemendi jaoks eraldi järgmise valemi abil:

Q = 1/R*(tв-tн)*S x (1+∑b), Kus

• R — materjali soojustakistus, millest ümbritsev konstruktsioon on valmistatud;
• S — konstruktsioonielemendi pindala;
• tв ja tн — vastavalt sise- ja välistemperatuur, kusjuures teine ​​indikaator võetakse madalaima väärtuse järgi;
• b — täiendavad soojuskaod, mis on seotud hoone orientatsiooniga põhisuundade suhtes.

Soojustakistuse indeks (R) leitakse, jagades konstruktsiooni paksuse selle materjali soojusjuhtivuse koefitsiendiga, millest see on valmistatud.

Koefitsiendi b väärtus sõltub maja orientatsioonist:

• 0,1 - põhja, loode või kirde suunas;
• 0,05 - lääne, kagu;
• 0 - lõuna, edela.

Kui käsitleme küsimust veeküttega põranda arvutamise mis tahes näite abil, muutub see selgemaks.

Konkreetne arvutusnäide

Oletame, et mittealalise elamise maja seinad on 20 cm paksused poorbetoonplokkidest. Piirdeseinte üldpind ilma akna- ja ukseavadeta on 60 m². Välistemperatuur -25°С, sisemine +20°С, kujundus on orienteeritud kagusse.

Arvestades, et plokkide soojusjuhtivuse koefitsient on λ = 0,3 W/(m°*C), on võimalik arvutada soojuskadu läbi seinte: R=0,2/0,3= 0,67 m²°C/W.

Soojuskadusid jälgitakse ka läbi krohvikihi. Kui selle paksus on 20 mm, siis Rpcs. = 0,02/0,3 = 0,07 m²°C/W. Nende kahe näitaja summa annab läbi seinte soojuskao väärtuse: 0,67+0,07 = 0,74 m²°C/W.

Kõigi lähteandmete olemasolul asendame need valemiga ja saame järgmiste seintega ruumi soojuskadu: Q = 1/0,74*(20 - (-25)) *60*(1+0,05) = 3831,08 W .

Samamoodi arvutatakse soojuskadu teiste piirdekonstruktsioonide kaudu: aknad, ukseavad, katusekate.

Kütteringide eralduv soojus ei pruugi olla piisav majasisese õhu soojendamiseks vajaliku väärtuseni, kui nende võimsust alahinnatakse. Kui võimsus on ülemäärane, kulub jahutusvedelikku üle

Lae kaudu tekkiva soojuskao määramiseks võetakse selle soojustakistus võrdseks kavandatud või olemasoleva isolatsioonitüübi väärtusega: R = 0,18/0,041 = 4,39 m²°C / W.

Lae pindala on identne põrandapinnaga ja on 70 m². Asendades need väärtused valemis, saadakse soojuskadu läbi ülemise hoone ümbrise: Q higi. = 1/4,39*(20 - (-25))* 70* (1+0,05) = 753,42 W.

Akende pinna kaudu soojuskao määramiseks peate arvutama nende pindala. Kui aknal on 4 1,5 m laiust ja 1,4 m kõrgust, on nende kogupindala: 4 * 1,5 * 1,4 = 8,4 m².

Kui tootja näitab eraldi klaaspaketi ja profiili soojustakistust - vastavalt 0,5 ja 0,56 m²°C/W, siis Rocon = 0,5*90+0,56*10)/100 = 0,56 m²°C/ T Siin on 90 ja 10 osakaal iga akna elemendi kohta.

Saadud andmete põhjal jätkuvad arvutused: Qwindow = 1/0,56*(20 - (-25))*8,4*(1+0,05) = 708,75 W.

Välisukse pindala on 0,95 * 2,04 = 1,938 m². Siis Rdv. = 0,06/0,14 = 0,43 m²°C/W. Q uks = 1/0,43*(20–(-25))* 1,938*(1+0,05) = 212,95 W.

Kuna välisuksi avatakse sageli, läheb nende kaudu kaotsi suur hulk soojust. Seetõttu on oluline tagada, et need sulguksid tihedalt.

Selle tulemusena on soojuskadu järgmine: Q = 3831,08 +753,42 + 708,75 + 212,95 + 7406,25 = W.

Sellele tulemusele lisage veel 10% õhu imbumiseks, siis Q = 7406,25 + 740,6 = 8146,85 W.

Nüüd saate määrata põranda soojusvõimsuse: Mp = 1.*8146.85 = 9776.22 W ehk 9.8 kW.

Õhu soojendamiseks vajalik soojus

Kui maja varustatud ventilatsioonisüsteemiga, siis tuleb mingi osa allika eraldatud soojusest kulutada väljast tuleva õhu soojendamiseks.

Arvutamiseks kasutatakse valemit:

Qv. = c*m*(tв—tн), Kus

• c = 0,28 kg⁰С ja tähistab õhumassi soojusmahtuvust;
• m Sümbol näitab välisõhu massivoolu kilogrammides.

Viimane parameeter saadakse õhu kogumahu korrutamisel, mis on võrdne kõigi ruumide mahuga, eeldusel, et õhku uuendatakse iga tund, tihedusega, mis varieerub sõltuvalt temperatuurist.

Graafik näitab õhu tiheduse sõltuvust selle temperatuurist.Andmed on vajalikud sundventilatsiooni tulemusena majja siseneva õhumassi soojendamiseks vajaliku soojushulga arvutamiseks (+)

Kui hoone saab 400 m³/h, siis m = 400 * 1,422 = 568,8 kg/h. Qv. = 0,28 * 568,8 * 45 = 7166,88 W.

Sel juhul suureneb põranda vajalik soojusvõimsus oluliselt.

Vajaliku arvu torude arvutamine

Vesiküttega põranda paigaldamiseks vali teistsugune torude paigaldamise meetodid, erineva kujuga: kolme tüüpi madu - tegelik madu, nurgeline, kahekordne ja tigu. Ühes monteeritud vooluringis võib olla erinevate kujundite kombinatsioon. Mõnikord valitakse põranda keskosa jaoks "tigu" ja servade jaoks üks "madu" tüüpidest.

“Snail” on ratsionaalne valik suurte ja lihtsa geomeetriaga tubade jaoks. Väga piklike või keerukate piirjoontega ruumides on parem kasutada "madu" (+)

Torude vahelist kaugust nimetatakse sammuks. Selle valiku valimisel peate vastama kahele nõudele: jalg ei tohiks tunda temperatuuri erinevust põranda üksikutes piirkondades ja torusid tuleb kasutada võimalikult tõhusalt.

Põranda piiritsoonide jaoks on soovitatav kasutada 100 mm sammu. Teistes piirkondades saate valida sammu vahemikus 150 kuni 300 mm.

Põranda soojusisolatsioon on oluline. Esimesel korrusel peaks selle paksus ulatuma vähemalt 100 mm-ni. Selleks kasutage mineraalvilla või pressitud vahtpolüstürooli.

Toru pikkuse arvutamiseks on lihtne valem:

L = S/N*1,1, Kus

• S — kontuuri pindala;
• N — laotamise samm;
• 1,1 — paindevaru 10%.

Lõppväärtusele lisandub kollektorist soojakontuuri jaotusse nii tagasi- kui ka toitevoolule paigaldatud toruosa.

Arvutamise näide.

Algväärtused:

• ruut - 10 m²;
• kaugus kollektorist - 6 m;
• ladumise samm - 0,15 m.

Ülesande lahendus on lihtne: 10/0,15*1,1+(6*2) = 85,3 m.

Kuni 100 m pikkuste metall-plasttorude kasutamisel valitakse kõige sagedamini läbimõõt 16 või 20 mm. Toru pikkusega 120-125 m peaks selle ristlõige olema 20 mm².

Üheahelaline disain sobib ainult väikese pindalaga ruumide jaoks. Suurte ruumide põrand on jagatud mitmeks kontuuriks suhtega 1: 2 - konstruktsiooni pikkus peaks olema 2 korda suurem kui laius.

Varem arvutatud väärtus on ulatus põranda torud üldiselt. Kuid pildi täiendamiseks on vaja eraldi kontuuri pikkust esile tõsta.

Seda parameetrit mõjutab vooluahela hüdrauliline takistus, mille määrab valitud torude läbimõõt ja ajaühikus tarnitava vee maht. Kui neid tegureid eirata, on rõhukadu nii suur, et ükski pump ei sunni jahutusvedelikku ringlema.

Toruvoolu määramine sõltuvalt valitud paigaldamisetapist

Sama pikkusega kontuurid on ideaalne juhtum, kuid praktikas kohtab neid harva, kuna erineva otstarbega ruumide pindala on väga erinev ja kontuuride pikkust ühe väärtuseni vähendada on lihtsalt ebaotstarbekas. Spetsialistid lubavad torude pikkuste erinevust 30–40%.

Kollektori läbimõõt ja segamisüksuse läbilaskevõime määravad sellega ühendatud silmuste lubatud arvu. Segamisüksuse passist leiate alati soojuskoormuse suuruse, mille jaoks see on ette nähtud.

Ütleme läbilaskevõime koefitsient (Kvs) võrdub 2,23 m³/h. Selle koefitsiendiga taluvad teatud pumbamudelid 10–15 W koormust.

Kontuuride arvu määramiseks peate arvutama igaühe soojuskoormuse.Kui põrandaküttega pindala on 10 m² ja soojusülekanne 1 m², siis on indikaator Kvs on 80 W, siis 10*80 = 800 W. See tähendab, et segamisseade suudab pakkuda 15 000/800 = 18,8 ruumi või vooluringi pindalaga 10 m².

Need arvud on maksimaalsed ja neid saab rakendada ainult teoreetiliselt, kuid tegelikkuses tuleb seda arvu vähendada vähemalt 2 võrra, siis 18 - 2 = 16 vooluringi.

Vajalik valiku ajal segamisseade (kollektor) vaata, kas sellel on nii palju järeldusi.

Torude läbimõõtude õige valiku kontrollimine

Kontrollimaks, kas toru ristlõige on õigesti valitud, võite kasutada valemit:

υ = 4*Q*10ᶾ/n*d²

Kui kiirus vastab leitud väärtusele, valitakse toru ristlõige õigesti. Normatiivdokumendid lubavad maksimaalselt 3 m/sek. läbimõõduga kuni 0,25 m, kuid optimaalne väärtus on 0,8 m/sek., kuna selle väärtuse kasvades suureneb torujuhtmes müraefekt.

Täiendav teave põrandakütte torude arvutamise kohta on toodud see artikkel.

Tsirkulatsioonipumba arvutamine

Süsteemi säästlikuks muutmiseks peate vali tsirkulatsioonipump, mis tagab vajaliku rõhu ja optimaalse veevoolu ahelates. Pumba passid näitavad tavaliselt rõhku pikima pikkusega ahelas ja jahutusvedeliku koguvoolu kõigis ahelates.

Rõhku mõjutavad hüdraulilised kaod:

∆h = L*Q²/k1, Kus

• L — kontuuri pikkus;
• K — veekulu l/sek;
• k1 - süsteemi kadusid iseloomustav koefitsient; indikaatori saab võtta hüdraulika viitetabelitest või seadme passist.

Teades rõhu suurust, arvutada voolukiirus süsteemis:

Q = k*√H, Kus

k on voolukoefitsient.Spetsialistid eeldavad, et vooluhulk maja iga 10 m² kohta jääb vahemikku 0,3-0,4 l/s.

Sooja vesipõranda komponentide hulgas on eriline roll tsirkulatsioonipumbal. Ainult seade, mille võimsus on 20% suurem tegelikust jahutusvedeliku vooluhulgast, suudab ületada torude takistust

Passis märgitud rõhu ja voolukiiruste arve ei saa võtta sõna-sõnalt - see on maksimum, kuid tegelikult mõjutavad neid võrgu pikkus ja geomeetria. Kui rõhk on liiga kõrge, vähendage vooluringi pikkust või suurendage torude läbimõõtu.

Soovitused tasanduskihi paksuse valimiseks

Teatmeteostest leiate teavet, et tasanduskihi minimaalne paksus on 30 mm. Kui ruum on üsna kõrge, asetatakse tasanduskihi alla isolatsioon, mis suurendab küttekontuuri poolt eraldatava soojuse kasutamise efektiivsust.

Kõige populaarsem tugimaterjal on pressitud vahtpolüstüreen. Selle soojusülekande takistus on oluliselt madalam kui betoonil.

Tasanduskihi paigaldamisel, et tasakaalustada betooni lineaarset paisumist, kaunistatakse ruumi ümbermõõt siibriteibiga. Oluline on valida õige paksus. Spetsialistid soovitavad ruumile, mille pindala ei ületa 100 m², paigaldada 5 mm kompensatsioonikiht.

Kui pindala väärtused on suuremad, kuna pikkus ületab 10 m, arvutatakse paksus järgmise valemi abil:

b = 0,55*L, Kus

L on ruumi pikkus meetrites.

Järeldused ja kasulik video sellel teemal

See video räägib soojendusega hüdraulilise põranda arvutamisest ja paigaldamisest:

Video annab praktilisi soovitusi põranda paigaldamiseks. See teave aitab teil vältida vigu, mida amatöörid tavaliselt teevad:

Arvutamine võimaldab kujundada optimaalsete jõudlusnäitajatega sooja põranda süsteemi. Kütte paigaldamine on lubatud passiandmete ja soovituste alusel.

See toimib, kuid spetsialistid soovitavad siiski kulutada aega arvutuste tegemiseks, et süsteem lõpuks vähem energiat tarbiks.

Kas teil on kogemusi põrandakütte arvutamisel ja küttekontuuri projekti koostamisel? Või on teemal veel küsimusi? Palun jagage oma arvamust ja jätke kommentaarid.