Põrandaküttega torude arvutamine: torude valik parameetrite järgi, paigaldusetapi valik + arvutusnäide
Vaatamata paigaldamise keerukusele peetakse veeahelat kasutavat põrandakütet üheks kõige kulutõhusamaks meetodiks ruumi soojendamiseks. Selleks, et süsteem töötaks võimalikult tõhusalt ja ei põhjustaks tõrkeid, on vaja põrandaküttega torud õigesti arvutada - määrata pikkus, silmuse samm ja vooluringi paigaldusmuster.
Veekütte kasutamise mugavus sõltub suuresti nendest näitajatest. Just neid küsimusi uurime oma artiklis - me ütleme teile, kuidas valida torude jaoks parim variant, võttes arvesse iga tüübi tehnilisi omadusi. Samuti saate pärast selle artikli lugemist valida õige paigaldusetapi ja arvutada konkreetse ruumi jaoks vajaliku sooja põranda kontuuri läbimõõdu ja pikkuse.
Artikli sisu:
Termoahela arvutamise parameetrid
Projekteerimisetapis on vaja lahendada mitmeid küsimusi, mis määravad disainifunktsioonid soe põrand ja töörežiim - valige tasanduskihi, pumba ja muu vajaliku varustuse paksus.
Kütteharu korraldamise tehnilised aspektid sõltuvad suuresti selle eesmärgist. Lisaks eesmärgile on veeringi kaadrite täpseks arvutamiseks vaja mitmeid näitajaid: leviala, soojusvoo tihedus, jahutusvedeliku temperatuur, põrandakatte tüüp.
Toru katteala
Torude paigaldamise aluse mõõtmete määramisel võtke arvesse ruumi, mis pole suurte seadmete ja sisseehitatud mööbliga üle koormatud. Eelnevalt on vaja läbi mõelda esemete paigutus ruumis.
Soojusvool ja jahutusvedeliku temperatuur
Soojusvoo tihedus on arvutatud näitaja, mis iseloomustab ruumi kütmiseks optimaalset soojusenergia kogust. Väärtus sõltub mitmest tegurist: seinte, lagede soojusjuhtivus, klaasipind, isolatsiooni olemasolu ja õhuvahetus. Soojusvoo põhjal määratakse silmuse paigaldamise etapp.
Jahutusvedeliku maksimaalne temperatuur on 60 °C. Kuid tasanduskihi ja põrandakatte paksus vähendavad temperatuuri - tegelikult täheldatakse põrandapinnal umbes 30-35 ° C. Temperatuuriindikaatorite erinevus vooluringi sisendis ja väljundis ei tohiks ületada 5 °C.
Põrandakatte tüüp
Viimistlus mõjutab süsteemi tõhusust. Plaatide ja portselanist kivikeraamika optimaalne soojusjuhtivus – pind soojeneb kiiresti.Hea veekontuuri efektiivsuse näitaja, kui kasutatakse laminaati ja linoleumit ilma soojusisolatsioonikihita. Puitkatted on madalaima soojusjuhtivusega.
Soojusülekande aste sõltub ka täitematerjalist. Süsteem on kõige tõhusam, kui kasutatakse rasket betooni loodusliku täitematerjaliga, näiteks peenest merekivist.
Soojendusega põrandate torude arvutamisel peaksite võtma arvesse katte temperatuurirežiimi kehtestatud standardeid:
- 29 °C - elutuba;
- 33 °C - kõrge õhuniiskusega ruumid;
- 35 °C – läbipääsutsoonid ja külmatsoonid – alad piki otsaseinu.
Piirkonna kliimaomadused mängivad olulist rolli veeringluse tiheduse määramisel. Soojuskao arvutamisel tuleb arvestada minimaalse temperatuuriga talvel.
Nagu praktika näitab, aitab kogu maja esialgne isolatsioon koormust vähendada. Mõistlik on kõigepealt ruum soojusisoleerida ja seejärel hakata arvutama soojuskadu ja torukontuuri parameetreid.
Tehniliste omaduste hindamine torude valikul
Ebastandardsete töötingimuste tõttu esitatakse vesipõranda spiraali materjalile ja suurusele kõrged nõudmised:
- keemiline inertsus, vastupidavus korrosiooniprotsessidele;
- Absoluutselt sile sisekate, ei ole altid katlakivi tekkele;
- tugevus – seinad puutuvad seestpoolt pidevalt kokku jahutusvedelikuga ja väljastpoolt tasanduskiht; toru peab taluma kuni 10 baari rõhku.
Soovitav on, et kütteharul oleks väike erikaal.Vesipõrandapirukas annab juba laele märkimisväärse koormuse ja raske torustik muudab olukorra ainult hullemaks.
Loetletud nõuetele vastavad ühel või teisel määral kolm valtstorude kategooriat: ristseotud polüetüleen, metallplast ja vask.
Valik nr 1 – ristseotud polüetüleen (PEX)
Materjalil on molekulaarsete sidemete laia raku võrk. Modifitseeritud polüetüleen erineb tavapärasest polüetüleenist nii piki- kui ka põikisuunaliste sidemete olemasolul. See struktuur suurendab erikaalu, mehaanilist tugevust ja keemilist vastupidavust.
PEX-torudest valmistatud veeahelal on mitmeid eeliseid:
- kõrge elastsus, mis võimaldab paigaldada väikese painderaadiusega mähise;
- ohutus – kuumutamisel ei eralda materjal kahjulikke komponente;
- kuumakindlus: pehmenemine – alates 150 °C, sulamine – 200 °C, põlemine – 400 °C;
- säilitab struktuuri temperatuuri kõikumiste ajal;
- kahjustuskindlus - bioloogilised hävitajad ja keemilised reaktiivid.
Torujuhe säilitab oma esialgse läbilaskevõime – seintele ei ladestu setteid. PEX-ahela eeldatav kasutusiga on 50 aastat.
Tootegruppe on neli:
- PEX-a – peroksiidristsidumine. Saavutatakse kõige vastupidavam ja ühtlasem struktuur, mille sidetihedus on kuni 75%.
- PEX-b – silaani ristsidumine. Tehnoloogias kasutatakse silaniide – mürgiseid aineid, mis on kodumajapidamises kasutamiseks vastuvõetamatud. Sanitaartehniliste toodete tootjad asendavad selle ohutu reagendiga. Paigaldamiseks on vastuvõetavad torud, millel on hügieenisertifikaat. Ristsideme tihedus – 65-70%.
- PEX-c – kiirgusmeetod. Polüetüleeni kiiritatakse gammakiirte voo või elektroniga. Selle tulemusena tihendatakse sidemeid kuni 60%. PEX-c puudused: ebaturvaline kasutamine, ebaühtlane ristsidumine.
- PEX-d – nitreerimine. Reaktsioon võrgu loomisele toimub lämmastiku radikaalide tõttu. Väljund on materjal, mille ristsidemete tihedus on umbes 60-70%.
PEX-torude tugevusomadused sõltuvad polüetüleeni ristsidumise meetodist.
Kui olete otsustanud ristseotud polüetüleentorude kasuks, soovitame teil nendega tutvuda korraldusreeglid neilt põrandaküttesüsteemid.
Variant #2 - metall-plast
Soojendusega põrandate paigaldamiseks mõeldud valtstorude liider on metallplast. Struktuurselt sisaldab materjal viit kihti.
Metall suurendab liini tugevust, vähendab soojuspaisumise kiirust ja toimib difusioonivastase barjäärina - see blokeerib hapniku voolu jahutusvedelikku.
Metall-plasttorude omadused:
- hea soojusjuhtivus;
- võime säilitada etteantud konfiguratsiooni;
- töötemperatuur koos omaduste säilimisega – 110 °C;
- madal erikaal;
- jahutusvedeliku müravaba liikumine;
- kasutamise ohutus;
- korrosioonikindlus;
- kasutusiga - kuni 50 aastat.
Komposiittorude puuduseks on telje ümber painutamise lubamatus.Korduv keeramine võib alumiiniumkihti kahjustada. Soovitame lugeda õige paigaldustehnoloogia metall-plasttorud, mis aitab vältida kahjustusi.
Valik #3 - vasktorud
Tehniliste ja tööomaduste osas on parim valik kollane metall. Selle nõudlust piirab aga selle kõrge hind.
Lisaks sellele, et vasktorustik on kallis, on sellel veel üks puudus – keerukus paigaldus. Kontuuri painutamiseks vajate pressmasinat või toru painutaja.
Valik #4 - polüpropüleen ja roostevaba teras
Mõnikord luuakse kütteharu polüpropüleenist või roostevabast terasest gofreeritud torudest. Esimene võimalus on taskukohane, kuid paindumisel üsna jäik - minimaalne raadius on toote kaheksakordne läbimõõt.
See tähendab, et standardsuurusega 23 mm torud tuleb asetada üksteisest 368 mm kaugusele – suurem paigaldusetapp ei taga ühtlast kuumutamist.
Võimalikud viisid kontuuri väljapanekuks
Soojendusega põranda korraldamiseks vajalike torude tarbimise määramiseks peaksite otsustama veekontuuri paigutuse üle. Paigutuse kavandamise põhiülesanne on tagada ühtlane küte, võttes arvesse ruumi külma ja kütmata ala.
Meetod nr 1 – madu
Jahutusvedelik juhitakse süsteemi mööda seina, läbib spiraali ja naaseb sinna jaotuskollektor. Sel juhul köetakse pool ruumi kuuma veega ja ülejäänud osa jahutatud veega.
Maduga laotamisel on võimatu saavutada ühtlast kuumutamist - temperatuuride erinevus võib ulatuda 10 ° C-ni. Meetod on rakendatav kitsastes ruumides.
Topeltmadu võimaldab pehmemat temperatuuri üleminekut. Edasi- ja tagasivooluahelad kulgevad üksteisega paralleelselt.
Meetod nr 2 – tigu või spiraal
Seda peetakse optimaalseks skeemiks põrandakatte ühtlase kuumutamise tagamiseks. Otsesed ja tagurpidi oksad asetatakse vaheldumisi.
Suurte alade puhul rakendatakse kombineeritud skeemi. Pind on jagatud sektoriteks ja igaühe jaoks töötatakse välja eraldi vooluahel, mis viib ühise kollektorini. Ruumi keskel on torustik paigutatud nagu tigu ja piki välisseinu - nagu madu.
Meie veebisaidil on veel üks artikkel, milles arutasime üksikasjalikult paigaldusskeemid põrandaküte ja andis soovitusi optimaalse variandi valimiseks sõltuvalt konkreetse ruumi omadustest.
Torude arvutusmeetod
Et arvutustes mitte segadusse sattuda, soovitame probleemi lahenduse jagada mitmeks etapiks.Kõigepealt on vaja hinnata ruumi soojuskadu, määrata paigaldamise etapp ja seejärel arvutada kütteringi pikkus.
Skeemi projekteerimise põhimõtted
Arvutuste alustamisel ja eskiisi koostamisel peaksite tutvuma veekontuuri asukoha põhireeglitega:
- Torud on soovitatav paigaldada piki aknaava - see vähendab oluliselt hoone soojuskadu.
- Ühe veeringi soovitatav katteala on 20 ruutmeetrit. m Suurtes ruumides on vaja ruum jagada tsoonideks ja panna igaühe jaoks eraldi kütteharu.
- Kaugus seinast esimese haruni on 25 cm Toru keerdude lubatud samm ruumi keskel on kuni 30 cm, äärtes ja külmades tsoonides 10-15 cm.
- Põrandakütte toru maksimaalse pikkuse määramisel tuleks lähtuda spiraali läbimõõdust.
16 mm ristlõikega vooluringi puhul on lubatud mitte üle 90 m, 20 mm paksuse torustiku piirang on 120 m. Standardite järgimine tagab süsteemis normaalse hüdraulilise rõhu.
Põhivalem koos selgitustega
Sooja põranda kontuuri pikkus arvutatakse järgmise valemi abil:
L=S/n*1,1+k,
Kus:
- L — soojatrassi nõutav pikkus;
- S – kaetud põrandapind;
- n – laotamise samm;
- 1,1 – kümne protsendi paindevaru standardtegur;
- k – kollektori kaugus põrandast – arvestatakse toite- ja tagasivooluahela juhtmestiku kaugust.
Otsustavat rolli mängivad leviala ja pöörete samm.
Tuleb meeles pidada, et küttetorude paigutamine suurte kodumasinate ja sisseehitatud mööbli alla ei ole soovitatav. Määratud esemete parameetrid tuleb kogupindalast lahutada.
Okste vahelise optimaalse kauguse valimiseks on vaja läbi viia keerukamad matemaatilised manipulatsioonid, mis töötavad ruumi soojuskadudega.
Soojustehniline arvutus koos ahela sammu määramisega
Torude tihedus mõjutab otseselt küttesüsteemist väljuva soojusvoo hulka. Vajaliku koormuse määramiseks on vaja arvutada soojakulud talvel.
Küttesüsteemi võimsus määratakse järgmise valemiga:
M = 1,2*Q,
Kus:
- M - vooluringi jõudlus;
- K – ruumi kogu soojuskadu.
Q väärtust saab laotada komponentideks: energiakulu läbi piirdekonstruktsioonide ja ventilatsioonisüsteemi tööst tulenevad kulud. Mõelgem välja, kuidas iga näitajat arvutada.
Soojuskadu ehituselementide kaudu
Vajalik on määrata soojusenergia tarbimine kõikidele väliskonstruktsioonidele: seinad, laed, aknad, uksed jne. Arvutusvalem:
Q1 = (S/R)*Δt,
Kus:
- S - elemendi pindala;
- R - soojustakistus;
- Δt – sise- ja välistemperatuuri erinevus.
Δt määramisel kasutatakse aasta kõige külmema aja indikaatorit.
Soojustakistus arvutatakse järgmiselt:
R = A/Kt,
Kus:
- A – kihi paksus, m;
- CT – soojusjuhtivuse koefitsient, W/m*K.
Konstruktsiooni kombineeritud elementide puhul tuleb kõigi kihtide vastupidavus summeerida.
Tabelis oleme esitanud kõige populaarsemate ehitusmaterjalide soojusjuhtivusteguri rohkem väärtusi järgmises artiklis.
Ventilatsiooni soojuskadu
Indikaatori arvutamiseks kasutatakse valemit:
Q2=(V*K/3600)*C*P*Δt,
Kus:
- V – ruumi maht, kuupmeetrit. m;
- K – õhuvahetuskurss;
- C – õhu erisoojusmahtuvus, J/kg*K;
- P – õhutihedus normaalsel toatemperatuuril – 20 °C.
Enamiku ruumide õhuvahetuskurss on võrdne ühega. Erandiks on sisemise aurutõkkega majad – normaalse mikrokliima säilitamiseks tuleb õhku uuendada kaks korda tunnis.
Erisoojusvõimsus on võrdlusnäitaja. Standardtemperatuuril ilma rõhuta on väärtus 1005 J/kg*K.
Kogu soojuskadu
Soojuskadude kogusumma ruumis on võrdne: Q = Q1*1,1+Q2. Koefitsient 1,1 – energiakulude kasv 10% tänu õhu imbumisele ehituskonstruktsioonide pragude ja lekete kaudu.
Korrutades saadud väärtuse 1,2-ga, saame soojakao kompenseerimiseks vajaliku sooja põranda võimsuse. Soojusvoolu ja jahutusvedeliku temperatuuri graafiku abil saate määrata sobiva toru sammu ja läbimõõdu.
Andmed kehtivad soojendusega põrandate kohta 7 mm paksusel liivtsement tasanduskihil, kattematerjaliks on keraamilised plaadid. Muude tingimuste korral tuleb väärtusi kohandada, et võtta arvesse viimistluse soojusjuhtivust.
Näiteks vaipa ladumisel tuleks jahutusvedeliku temperatuuri tõsta 4-5 °C võrra. Iga täiendav tasanduskihi sentimeeter vähendab soojusülekannet 5-8%.
Kontuuri pikkuse lõplik valik
Teades mähiste paigaldamise sammu ja kaetud ala, on lihtne määrata torude voolukiirust. Kui saadud väärtus on suurem kui lubatud väärtus, on vaja paigaldada mitu vooluahelat.
Optimaalne on, kui aasad on ühepikkused – pole vaja midagi reguleerida ega tasakaalustada. Praktikas on aga sagedamini vaja küttetrassi lõhkuda erinevatesse sektsioonidesse.
Kütteharu arvutamise konkreetne näide
Oletame, et peate määrama 60-ruutmeetrise maja soojusahela parameetrid.
Arvutamiseks vajate järgmisi andmeid ja omadusi:
- ruumi mõõdud: kõrgus – 2,7 m, pikkus ja laius – vastavalt 10 ja 6 m;
- majal on 5 metall-plastakent 2 ruutmeetrit. m;
- välisseinad - poorbetoon, paksus - 50 cm, Kt = 0,20 W/mK;
- seina lisasoojustus – vahtpolüstüreen 5 cm, Kt=0,041 W/mK;
- lae materjal – raudbetoonplaat, paksus – 20 cm, Kt=1,69 W/mK;
- pööningu soojustus – 5 cm paksused vahtpolüstüreenplaadid;
- välisukse mõõdud - 0,9 * 2,05 m, soojusisolatsioon - vahtpolüuretaan, kiht - 10 cm, Kt = 0,035 W/mK.
Järgmisena vaatame arvutuse teostamise samm-sammult näidet.
1. etapp - soojuskao arvutamine läbi konstruktsioonielementide
Seinamaterjalide soojustakistus:
- gaseeritud betoon: R1=0,5/0,20=2,5 ruutmeetrit*K/W;
- vahtpolüstüreen: R2=0,05/0,041=1,22 ruutm*K/W.
Seina soojustakistus tervikuna on: 2,5 + 1,22 = 3,57 ruutmeetrit. m*K/W. Maja keskmiseks temperatuuriks võtame +23 °C, minimaalne temperatuur väljas 25 °C miinusmärgiga. Näitajate erinevus on 48 °C.
Seina kogupindala arvutamine: S1=2,7*10*2+2,7*6*2=86,4 ruutmeetrit. m Saadud indikaatorist on vaja lahutada akende ja uste suurus: S2 = 86,4-10-1,85 = 74,55 ruutmeetrit. m.
Asendades saadud näitajad valemisse, saame seina soojuskadu: Qc=74,55/3,57*48=1002 W
Lae lõplik soojustakistus on: 0,2/1,69+0,05/0,041=0,118+1,22=1,338 ruutmeetrit. m*K/W. Soojuskadu on: Qp=60/1,338*48=2152 W.
Akende kaudu soojuslekke arvutamiseks on vaja kindlaks määrata materjalide soojustakistuse kaalutud keskmine väärtus: topeltklaasiga aken - 0,5 ja profiil - 0,56 ruutmeetrit. m*K/W vastavalt.
Ro=0,56*0,1+0,5*0,9=0,56 ruutm*K/W. Siin on 0,1 ja 0,9 iga materjali osakaal aknakonstruktsioonis.
Akna soojakadu: Qо=10/0,56*48=857 W.
Võttes arvesse ukse soojusisolatsiooni, on selle soojustakistus: Rd=0,1/0,035=2,86 ruutmeetrit. m*K/W. Qd=(0,9*2,05)/2,86*48=31 W.
Kogu soojuskadu läbi ümbritsevate elementide on: 1002+2152+857+31=4042 W. Tulemust tuleb suurendada 10%: 4042*1,1=4446 W.
2. etapp - soojus kütteks + üldine soojuskadu
Kõigepealt arvutame sissetuleva õhu soojendamise soojuse tarbimise. Ruumi maht: 2,7*10*6=162 kuupmeetrit. m. Vastavalt sellele on ventilatsiooni soojuskadu: (162*1/3600)*1005*1,19*48=2583 W.
Nende ruumiparameetrite järgi kujuneb küttekulu summaarseks: Q=4446+2583=7029 W.
3. samm - termoahela nõutav võimsus
Arvutame soojuskao kompenseerimiseks vajaliku optimaalse vooluahela võimsuse: N=1,2*7029=8435 W.
Järgmine: q=N/S=8435/60=141 W/sq.m.
4. samm - paigaldussammu ja kontuuri pikkuse määramine
Saadud väärtust võrreldakse sõltuvusgraafikuga. Kui jahutusvedeliku temperatuur süsteemis on 40 °C, siis sobib ahel järgmiste parameetritega: samm – 100 mm, läbimõõt – 20 mm.
Kui magistraalis ringleb 50 °C-ni kuumutatud vesi, siis võib harude vahe suurendada 15 cm-ni ja kasutada 16 mm ristlõikega toru.
Arvutame kontuuri pikkuse: L=60/0,15*1,1=440 m.
Eraldi on vaja arvestada kollektorite ja küttesüsteemi kaugusega.
Nagu arvutustest näha, peate vesipõranda paigaldamiseks tegema vähemalt neli küttekontuuri. Kuidas torusid õigesti paigaldada ja kinnitada, samuti muid paigaldussaladusi siin üle vaadatud.
Järeldused ja kasulik video sellel teemal
Visuaalsed videoülevaated aitavad teil teha esialgse arvutuse soojusahela pikkuse ja sammu kohta.
Põrandaküttesüsteemi harude vahelise kõige tõhusama vahemaa valimine:
Juhend kasutusel oleva soojapõranda aasa pikkuse teadasaamiseks:
Arvutusmeetodit ei saa nimetada lihtsaks. Samal ajal tuleks arvesse võtta paljusid ahela parameetreid mõjutavaid tegureid. Kui plaanite ainsa soojusallikana kasutada vesipõrandat, siis on parem usaldada see töö professionaalidele - planeerimisetapis tehtud vead võivad olla kulukad.
Kas arvutate ise välja sooja põranda jaoks vajalike torude kaadrid ja nende optimaalse läbimõõdu? Võib-olla on teil veel küsimusi, mida me selles materjalis ei käsitlenud? Küsige neid meie ekspertidelt kommentaaride jaotises.
Kui olete spetsialiseerunud vesiküttega põrandate paigaldamiseks mõeldud torude arvutamisele ja teil on ülaltoodud materjalile midagi lisada, kirjutage oma kommentaarid artikli alla.
Kõik on hästi kirjeldatud, asjatundlikult. Kuid ma tahan hoiatada kõiki, kes hakkavad sooja põrandat tegema, nad peavad ise valima õige põrandakatte. Ma ei teadnud, ma ei lugenud seda kuskilt ja ostsin kõige tavalisemad põrandaplaadid. Ja see hakkas pragunema. Kui soe põrand hakkab tööle, tekivad uued praod. Häire on täielik. Ehk hoiatab minu jutt kedagi ja aitab mitte eksida.
Tere. Põhjus pole plaadis. Tõenäoliselt ei oodanud te pärast paigaldamist tasanduskihi või plaadiliimi täielikku kuivamist. Kui lülitate TP sisse, kuivamine kiireneb, plaat tõmbab ja vastavalt sellele praguneb. Temperatuur ei ole keraamiliste plaatide purunemiseks piisavalt kõrge. Siin on kas minu versioon või defektsete plaatidega versioon. TP jaoks pole spetsiaalseid tooteid.
Samuti võib juhtuda, et põrandaküttega liimi ei kasutatud.
Kahju, et see märkus mulle silma ei hakanud, kui plaanisin oma maakoju põrandakütte teha. Usaldasin mitte väga head töömeeskonda ja nad ehitasid roostevabast terasest kütteharu.Ja nüüd on kõik nii, nagu te kirjeldasite – soojus jaguneb ruumide vahel ebaühtlaselt, kuna torud on üksteisest kaugel. Peame selle uuesti tegema.