Effektiviteten af et varmt gulv er påvirket af mange faktorer. Uden at tage dem i betragtning, selvom systemet er korrekt monteret og de mest moderne materialer bruges til dets installation, vil den reelle varmeeffektivitet ikke leve op til forventningerne.
Af denne grund skal installationsarbejdet indledes med en kompetent beregning af det varme gulv, og først derefter kan et godt resultat garanteres.
Det er ikke billigt at designe et varmesystem, så mange hjemmearbejdere gør selv beregningerne. Enig, ideen om at reducere omkostningerne ved at arrangere et varmt gulv virker meget fristende.
Vi fortæller dig, hvordan du opretter et projekt, hvilke kriterier du skal overveje, når du vælger parametrene til varmesystemet og nedskriver en trinvis beregningsprocedure. For klarheds skyld har vi forberedt et eksempel på beregning af et varmt gulv.
De oprindelige data til beregningen
Oprindeligt vil et ordentligt planlagt kursus med design og installationsarbejde aflaste overraskelser og ubehagelige problemer i fremtiden.
Ved beregning af et varmt gulv er det nødvendigt at gå videre fra følgende data:
- vægmateriale og designfunktioner;
- størrelsen på rummet i planen;
- type finish;
- design af døre, vinduer og deres placering;
- layout af strukturelle elementer i plan.
For at udføre kompetent design er det nødvendigt at tage hensyn til det etablerede temperaturregime og muligheden for dets justering.
Ved en grov beregning antages det, at 1 m2 Varmesystemet skal kompensere for varmetab på 1 kW. Hvis der anvendes et vandopvarmningskredsløb som en tilføjelse til hovedsystemet, er det nødvendigt at kun dække en del af varmetabet
Der er anbefalinger vedrørende temperaturen ved gulvet, hvilket giver et behageligt ophold i værelser til forskellige formål:
- 29 ° C - levende sektor
- 33 ° C- badekar, værelser med en swimmingpool og andre med en indikator for høj luftfugtighed;
- 35 ° C - kolde zoner (ved indgangsdøre, udvendige vægge osv.).
Overskridelse af disse værdier medfører overophedning af både selve systemet og finishbelægningen med efterfølgende uundgåelig skade på materialet.
Efter foreløbige beregninger kan du vælge den varmebærertemperatur, der er optimal til personlige fornemmelser, bestemme belastningen på varmekredsen og købe pumpeudstyr, der perfekt klarer at stimulere kølevæskens bevægelse. Det vælges med en margin på kølevæskestrømmen på 20%.
Der bruges meget tid på opvarmningsmasse med en kapacitet på mere end 7 cm. Derfor, når man installerer vandanlæg, forsøger de ikke at overskride den specificerede grænse. Gulvkeramik betragtes som den bedst egnede belægning på vandgulv. Gulvvarme installeres ikke under parket på grund af dens ultra-lave termiske ledningsevne.
På designstadiet bør det besluttes, om gulvvarmen vil være hovedvarmeleverandøren eller kun skal bruges som et supplement til radiatoropvarmningsgrenen. Andelen af termiske energitab, som han er nødt til at kompensere, afhænger af dette. Det kan variere fra 30% til 60% med variationer.
Tidspunktet for opvarmning af vandbunden afhænger af tykkelsen på de elementer, der er inkluderet i afstrygningen. Vand som kølemiddel er meget effektivt, men selve systemet er vanskeligt at installere.
Billedgalleri
Foto fra
Vandvarmet gulv i et træhus
Valglayout for vandkredsløbet
Rør til manifold og varmesystem
Kobber gulvvarmekreds
Bestemmelse af parametre for et varmt gulv
Formålet med beregningen er at opnå størrelsen af varmebelastningen. Resultatet af denne beregning påvirker de efterfølgende trin, der tages. Til gengæld påvirker den gennemsnitlige vintertemperatur i en bestemt region, den estimerede temperatur inde i lokalerne og varmeoverførselskoefficienten for loft, vægge, vinduer og døre varmebelastningen.
Årsagen til varmetab er dårligt isolerede vægge, vinduer, døre i huset. Den største procentdel af varme forlader gennem ventilationssystemet og taget (+)
Det endelige resultat af beregninger, før der installeres et varmt gulv i vandtypen, afhænger af tilgængeligheden af yderligere opvarmningsanordninger, herunder varmegenerering af mennesker, der bor i huset og kæledyr. Sørg for at tage hensyn til beregningen af tilstedeværelsen af infiltration.
En af de vigtige parametre er konfigurationen af værelserne, så der er behov for en grundplan af huset og tilsvarende sektioner.
Metode til beregning af varmetab
Når du har bestemt denne parameter, vil du finde ud af, hvor meget varme gulvet skal generere for den behagelige velvære for mennesker i rummet, og du kan afhente kedlen, pumpen og gulvet efter strøm. Med andre ord: varmen, der afgives af varmekredsløbene, skal kompensere for bygningens varmetab.
Forholdet mellem disse to parametre udtrykkes ved formlen:
Smp. = 1,2 x Qhvor
- Mp - krævet sløjfekraft
- Q - varmetab.
For at bestemme den anden indikator foretages målinger og beregninger af området med vinduer, døre, lofter og udvendige vægge. Da gulvet bliver opvarmet, tages der ikke hensyn til området med denne lukkende struktur. Der foretages målinger på ydersiden med indfangning af bygningens hjørner.
Beregningen tager højde for både tykkelsen og koefficienten for varmeledningsevne for hver af konstruktionerne. Standard værdier for koefficienten for varmeledningsevne (λ) for de mest almindeligt anvendte materialer kan hentes fra tabellen.
Fra tabellen kan du tage værdien af koefficienten til beregningen. Det er vigtigt at finde ud af værdien af den termiske modstand i materialet fra leverandøren, hvis vinduerne er lavet af metal-plast (+)
Beregningen af varmetab udføres separat for hvert element i bygningen ved hjælp af formlen:
Q = 1 / R * (tv-tn) * S x (1 + ∑b)hvor
- R - termisk modstand af det materiale, som den lukkede struktur er lavet af;
- S - arealet af det strukturelle element
- tv og tn - temperaturen er henholdsvis intern og ekstern, mens den anden indikator tages til den laveste værdi;
- b - yderligere varmetab forbundet med bygningens orientering i forhold til kardinalpunkterne.
Det termiske modstandsindeks (R) findes ved at dividere strukturens tykkelse med koefficienten for varmeledningsevne for det materiale, hvorfra det er fremstillet.
Værdien af koefficienten b afhænger af husets orientering:
- 0,1 - nord, nordvest eller nordøst;
- 0,05 - vest, sydøst;
- 0 - syd, sydvest.
Hvis du overvejer spørgsmålet om et hvilket som helst eksempel på beregning af en gulvvarme i vandet, bliver det mere forståeligt.
Eksempel på konkret beregning
Lad os sige, at husets vægge til ikke-permanent ophold, 20 cm tykke, er lavet af luftbetonblokke. Det samlede areal af væggene med fradrag af vindue- og døråbninger er 60 m². Udetemperatur -25 ° С, intern + 20 ° С, konstruktionen er orienteret mod sydøst.
I betragtning af at den termiske ledningsevne for blokken er λ = 0,3 W / (m ° * C), kan vi beregne varmetabet gennem væggene: R = 0,2 / 0,3 = 0,67 m² ° C / W.
Varmetab ses også gennem stukkelaget. Hvis dens tykkelse er 20 mm, så er Rpcs. = 0,02 / 0,3 = 0,07 m² ° C / W. Summen af disse to indikatorer giver værdien af varmetab gennem væggene: 0,67 + 0,07 = 0,74 m² ° C / W.
Når du har alle de oprindelige data, skal du erstatte dem i formlen og få varmetabet i et rum med sådanne vægge: Q = 1 / 0,74 * (20 - (-25)) * 60 * (1 + 0,05) = 3831,08 W.
På samme måde beregnes varmetab gennem de resterende lukkende strukturer: vinduer, døråbninger og tagdækning.
Varmen, der leveres af varmekredsløbene, er muligvis ikke nok til at varme luften inde i huset til den ønskede værdi, hvis deres kraft undervurderes. Med overskydende kraft vil der være et overskud af kølevæske
For at bestemme varmetabet gennem loftet, tag dets termiske modstand lig med værdien for den planlagte eller eksisterende type isolering: R = 0,18 / 0,041 = 4,39 m² ° C / W.
Loftsområdet er identisk med gulvarealet og er 70 m². Ved at erstatte disse værdier i formlen opnås varmetab gennem den øvre lukkende struktur: Q sved. = 1 / 4,39 * (20 - (-25)) * 70 * (1 + 0,05) = 753,42 W.
For at bestemme varmetabet gennem overfladen af vinduerne skal du beregne deres areal. Hvis der er 4 vinduer med en bredde på 1,5 m og en højde på 1,4 m, vil deres samlede areal være: 4 * 1,5 * 1,4 = 8,4 m².
Hvis fabrikanten separat angiver termisk modstand for dobbeltglasvinduet og profilen - henholdsvis 0,5 og 0,56 m² ° C / W, så er Rokon = 0,5 * 90 + 0,56 * 10) / 100 = 0,56 m² ° C / Tue Her er 90 og 10 de aktier, der kan henføres til hvert vindueelement.
Baseret på de opnåede data fortsætter yderligere beregninger: Q-vindue = 1 / 0,56 * (20 - (-25)) * 8,4 * (1 + 0,05) = 708,75 watt.
Den ydre dør har et areal på 0,95 * 2,04 = 1,938 m². Derefter Rdv. = 0,06 / 0,14 = 0,43 m² ° C / W. Q dv. = 1 / 0,43 * (20 - (-25)) * 1,938 * (1 + 0,05) = 212,95 W.
Da de udvendige døre ofte åbner, mister man meget varme gennem dem. Derfor er det vigtigt at sikre deres stramme lukning
Som et resultat vil varmetab være: Q = 3831.08 +753.42 + 708,75 + 212,95 + 7406,25 = W.
Yderligere 10% til luftinfiltrering tilføjes dette resultat, derefter Q = 7406,25 + 740,6 = 8146,85 watt.
Nu kan du bestemme gulvets termiske effekt: Mp = 1, * 8146,85 = 9776,22 W eller 9,8 kW.
Den nødvendige varme til opvarmning af luften
Hvis huset er udstyret med et ventilationssystem, skal noget af den varme, der genereres af kilden, bruges på opvarmning udefra, luft.
For at beregne skal du anvende formlen:
Qc. = c * m * (tv - tn)hvor
- c = 0,28 kg⁰С og angiver luftmassens varmekapacitet;
- m Symbolet viser udstrømningshastigheden for udeluften i kg.
Den sidste parameter opnås ved at multiplicere det samlede luftvolumen lig med rumfanget for alle rum, forudsat at luften opdateres hver time med en densitet, der varierer afhængigt af temperaturen.
Grafen viser afhængigheden af lufttætheden af dens temperatur. Dataene er nødvendige for at beregne den mængde varme, der kræves for at opvarme luftmassen, der kommer ind i huset som et resultat af tvungen ventilation (+)
Hvis bygningen går ind i 400 m3/ h, derefter m = 400 * 1.422 = 568,8 kg / h. Qc. = 0,28 * 568,8 * 45 = 7166,88 watt.
I dette tilfælde vil gulvets krævede termiske effekt øges markant.
Beregning af det krævede antal rør
Til installation af et gulv med vandopvarmning vælges forskellige rørlægningsmetoder, der adskiller sig i form: en slange af tre typer - selve slangen, vinklet, dobbelt og sneglen. I et monteret kredsløb kan en kombination af forskellige former forekomme. Nogle gange vælges en snegl til den centrale gulvzone, og en af slangearterne er valgt til kanterne.
“Snail” er et rationelt valg til store værelser med enkel geometri. I værelser, der er meget langstrakte eller har en kompleks form, er det bedre at bruge en "slange" (+)
Afstanden mellem rørene kaldes trinnet. Ved at vælge denne parameter skal to krav opfyldes: fodens fod bør ikke mærke temperaturforskellen i de enkelte zoner på gulvet, og rør skal bruges så effektivt som muligt.
For afgrænsning af gulvet anbefales en stigning på 100 mm. I andre områder kan du vælge et valg af tonehøjde i området fra 150 til 300 mm.
Gulvets isolering er vigtig. I stueetagen skal dens tykkelse nå mindst 100 mm. Til dette formål anvendes mineraluld eller ekstruderet polystyrenskum.
For at beregne rørets længde er der en simpel formel:
L = S / N * 1.1hvor
- S - konturens område
- N - lægningstrin
- 1,1 - margin for bøjning af 10%.
Til den endelige værdi skal du tilføje et stykke rør, der er lagt fra samleren til ledningerne i det varme kredsløb både ved retur og på forsyningen.
Beregningseksempel.
Startværdier:
- areal - 10 m²;
- samlerafstand - 6 m;
- lægning tonehøjde - 0,15 m.
Løsningen på problemet er enkel: 10 / 0,15 * 1,1 + (6 * 2) = 85,3 m.
Brug oftest metal-plastrør op til 100 m i længden, vælg oftest en diameter på 16 eller 20 mm. Med en rørlængde på 120-125 m skal dens tværsnit være 20 mm².
Enkeltkredsdesignet er kun egnet til værelser med et lille område. Gulvet i store rum er opdelt i flere kredsløb i forholdet 1: 2 - strukturens længde skal overstige bredden med 2 gange.
Den tidligere beregnede værdi er længden på røret for gulvet som helhed. For at fuldføre billedet skal du dog fremhæve længden af en separat kontur.
Denne parameter påvirkes af kredsløbets hydrauliske modstand bestemt af diameteren af de valgte rør og mængden af vand, der leveres pr. Enhedstid. Hvis disse faktorer overses, vil tryktabet være så stort, at ingen pumpe får kølemidlet til at cirkulere.
Bestemmelse af rørstrømning afhængigt af det valgte lægetrin
Konturer af samme længde - dette er en ideel sag, men sjældent opstået i praksis, fordi arealet af lokaler til forskellige formål er meget forskellige, og det er simpelthen ikke praktisk at bringe konturernes længde til en værdi. Fagfolk tillader en forskel i rørlængde fra 30 til 40%.
Værdien af diameteren af samleren og gennemstrømningen af blandeenheden bestemmer det tilladte antal sløjfer, der er forbundet til den. I passet til blandeenheden kan du altid finde værdien på den varmebelastning, den er designet til.
Antag båndbreddeforhold (Kvs) er 2,23 m3/ h Med denne koefficient kan visse pumpemodeller modstå en belastning på 10 til 15 watt.
For at bestemme antallet af kredsløb skal du beregne den termiske belastning for hver. Hvis det optagede areal er 10 m², og varmeoverførslen er 1 m², er indikatoren Kvs er 80 watt, derefter 10 * 80 = 800 watt. Dette betyder, at blandeenheden vil være i stand til at tilvejebringe 15 000/800 = 18,8 værelser eller kredsløb med et areal på 10 m².
Disse indikatorer er maksimale, og de kan kun anvendes teoretisk, men i virkeligheden skal tallet reduceres med mindst 2, derefter 18 - 2 = 16 konturer.
Når du vælger en blandeenhed (opsamler), er det nødvendigt at se, om den har så mange konklusioner.
Kontroller det rigtige valg af rørets diameter
For at kontrollere, om rørsektionen blev valgt korrekt, kan du bruge formlen:
υ = 4 * Q * 10ᶾ / n * d²
Når hastigheden svarer til den fundne værdi, vælges rørsektionen korrekt. Lovgivningsmæssige dokumenter tillader en maksimal hastighed på 3 m / s. med en diameter på op til 0,25 m, men den optimale værdi er 0,8 m / s. Da støjeffekten i rørledningen med en stigning i dens værdi øges.
Yderligere oplysninger om beregning af gulvvarmerør findes i denne artikel.
Vi beregner cirkulationspumpen
For at gøre systemet økonomisk, skal du vælge en cirkulationspumpe, der giver det ønskede tryk og optimal vandstrøm i kredsløbene. I pumpernes pas angives normalt trykket i kredsløbet med den længste længde og den samlede strømningshastighed for kølevæsken i alle sløjfer.
Trykket påvirkes af hydrauliske tab:
∆ h = L * Q² / k1hvor
- L - konturens længde;
- Q - vandforbrug l / s;
- k1 - koefficient, der karakteriserer tab i systemet, indikatoren kan tages fra de hydrauliske referencetabeller eller fra udstyrspasset.
Når man kender trykket, beregnes strømningen i systemet:
Q = k * √Hhvor
k Er strømningskoefficienten. Fagfolk accepterer forbrug for hvert 10 m² af huset inden for 0,3-0,4 l / s.
Blandt komponenterne i et varmt vandgulv gives cirkulationspumpen en særlig rolle. Kun en enhed, hvis effekt er 20% højere end den faktiske strømningshastighed for kølevæsken, kan overvinde modstanden i rørene
De tal, der vedrører det tryk og flowhastigheder, der er angivet i passet, kan ikke tages bogstaveligt - dette er det maksimale, men faktisk påvirkes de af netværkets længde og geometri. Hvis trykket er for højt, skal du reducere længden på kredsløbet eller øge rørens diameter.
Tip til valg af afretningstykkelse
I bibliotekerne kan du finde information om, at minimaltykkelsen på afretningen er 30 mm. Når rummet er ret højt, anbringes en varmeapparat under afstrygningen, hvilket øger effektiviteten ved at bruge den varme, der afgives af varmekredsen.
Det mest populære underlagsmateriale er ekstruderet polystyrenskum. Dets varmeoverførselsmodstand er markant lavere end for beton.
Ved afdækning dannes rumets omkreds for at afbalancere den lineære udvidelse af beton med et spjældstape. Det er vigtigt at vælge dens tykkelse korrekt. Eksperter rådgiver, at der med et rumareal, der ikke overstiger 100 m², arrangeres et 5 mm kompenserende lag.
Hvis arealet er større på grund af længden over 10 m, beregnes tykkelsen ved formlen:
b = 0,55 * Lhvor
L - dette er længden på rummet i m.
Om beregning og installation af et varmt hydraulisk gulv, denne videooptagelser:
Videoen giver praktiske anbefalinger til at lægge gulvet. Information hjælper med at undgå fejl, som elskere normalt foretager:
Beregning gør det muligt at designe et "varmt gulv" -system med optimal ydelse. Det er tilladt at installere varme ved hjælp af pasdata og anbefalinger.
Det vil fungere, men fagfolk råder alligevel til at bruge tid på beregningen, så systemet til sidst bruger mindre energi.
Har du erfaring med at beregne gulvvarme og forberede en design af varmekredsløb? Eller har du spørgsmål om emnet? Del din mening og skriv kommentarer.